KR102249331B1 - Fluorescent light source apparatus - Google Patents

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Abstract

장기간에 걸쳐 반사층에 높은 반사율이 얻어지며, 또 상기 반사층의 박리의 발생이 억제된 형광 광원 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 형광 광원 장치는, 여기광 입사면과 형광 출사면이 동일면에 의해 구성된 형광 플레이트를 구비하여 이루어지는 형광 광원 장치에 있어서, 상기 형광 플레이트는, 형광층과, 제1 산화물층과, 은으로 이루어지는 반사층이 이 순서로 적층되어 있고, 상기 제1 산화물층과 상기 반사층의 사이에 제1 보호층이 형성되어 있으며, 상기 제1 보호층은, 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.It is to provide a fluorescent light source device in which a high reflectivity is obtained for a reflective layer over a long period of time and the occurrence of peeling of the reflective layer is suppressed.
In the fluorescent light source device of the present invention, in a fluorescent light source device comprising a fluorescent plate in which an excitation light incident surface and a fluorescent emission surface are formed by the same surface, the fluorescent plate comprises a fluorescent layer, a first oxide layer, and silver. The reflective layers formed are stacked in this order, a first protective layer is formed between the first oxide layer and the reflective layer, and the first protective layer is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride. It is characterized.

Description

형광 광원 장치{FLUORESCENT LIGHT SOURCE APPARATUS}Fluorescent light source device {FLUORESCENT LIGHT SOURCE APPARATUS}

본 발명은, 형광 광원 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 여기광 입사면과 형광 출사면이 동일면에 의해 구성된 형광 플레이트를 구비하여 이루어지는 반사형의 형광 광원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescent light source device. More specifically, it relates to a reflective fluorescent light source device comprising a fluorescent plate in which an excitation light incident surface and a fluorescence emission surface are formed by the same surface.

종래, 형광 광원 장치의 어떤 종류의 것으로는, 레이저광을 여기광으로 하여 형광 플레이트의 일면에 조사함으로써 상기 형광 플레이트의 형광층을 구성하는 형광체를 여기하고, 상기 일면으로부터 형광을 출사하는 구성의 반사형의 것이 알려져 있다.Conventionally, a kind of fluorescent light source device is a reflection of a configuration in which a laser beam is used as excitation light to irradiate one surface of a fluorescent plate to excite the phosphor constituting the fluorescent layer of the fluorescent plate, and to emit fluorescence from the one surface. His brother's is known.

이러한 반사형의 형광 광원 장치에서는, 형광 플레이트로서, 형광층에서의 여기광 입사측의 반대측에, 알루미늄, 은 및 금 등의 금속으로 이루어지는 반사층이 형성된 것이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.)In such a reflective fluorescent light source device, a fluorescent plate in which a reflective layer made of metal such as aluminum, silver, and gold is formed on the opposite side of the incident side of the excitation light in the fluorescent layer is used (for example, Patent Document 1 Reference.)

그리고, 특허문헌 1의 형광 광원 장치에서는, 고휘도화를 도모하기 위해, 형광층과 반사층의 사이에, 상기 형광층의 구성 재료보다 굴절률이 작고, 그 형광층의 구성 재료와의 굴절률차가 0.2 이상인 재료로 이루어지는 전(全)반사막이, 형광층과 직접 접촉한 상태로 형성되어 있다. 전반사막은, 예를 들면 불화마그네슘(MgF2)으로 이루어지는 것으로 되어 있다. 또, 형광층과 반사층의 사이, 구체적으로는 전반사막과 반사층의 사이에는, 광학 다층막으로 이루어지는 증반사층(增反射層), 및 필요에 따라 금속 산화물로 이루어지는 보호막이 적층되어 있다.And, in the fluorescent light source device of Patent Document 1, in order to achieve high luminance, a material having a refractive index between the fluorescent layer and the reflective layer having a lower refractive index than that of the material constituting the fluorescent layer, and having a refractive index difference of 0.2 or more between the fluorescent layer and the reflective layer A total reflective film made of is formed in a state in direct contact with the fluorescent layer. The total reflection film is made of, for example, magnesium fluoride (MgF 2 ). Further, between the fluorescent layer and the reflective layer, specifically, between the total reflection film and the reflective layer, an increased reflection layer made of an optical multilayer film, and a protective film made of a metal oxide, if necessary, are laminated.

한편, 플랫 패널 디스플레이나 프로젝터 등의 광학계에 사용되는 반사 미러에서도, 수지제의 기판 상에 금속으로 이루어지는 반사층이 형성된 것이 알려져 있으며, 상기 반사층은, 높은 반사율을 갖는 은으로 이루어지는 것으로 되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조 ).On the other hand, in a reflective mirror used in an optical system such as a flat panel display or a projector, it is known that a reflective layer made of metal is formed on a resin substrate, and the reflective layer is made of silver having a high reflectance (for example, For example, see Patent Document 2).

일본국 특허공개 2015－50124호 공보Japanese Patent Publication No. 2015-50124 일본국 특허공개 2008－260978호 공보Japanese Patent Publication No. 2008-260978

그러나, 형광 플레이트에 반사층이 형성된 형광 광원 장치에서는, 반사층이 은으로 이루어지는 경우에는, 여러 가지 문제점이 생기는 것이 확인되었다.However, in a fluorescent light source device in which a reflective layer is formed on a fluorescent plate, it has been confirmed that various problems arise when the reflective layer is made of silver.

구체적으로 설명하면, 반사층이 산화 열화하여, 상기 반사층의 반사율이 저하한다는 문제가 있다. 이러한 문제는, 본 발명자들이 열심히 연구한 결과, 형광 플레이트가 산화물로 이루어지는 구성층을 갖는 경우, 특히, 반사층에 산화물로 이루어지는 구성층이 직접 접촉한 상태인 경우에 현저해지는 것이 확인되었다. 또, 형광층과의 사이에 충분한 밀착성이 얻어지지 않으며, 따라서 반사층의 박리가 생긴다는 문제도 있다.Specifically, there is a problem that the reflective layer is oxidatively deteriorated and the reflectance of the reflective layer is lowered. As a result of eager research by the present inventors, it has been confirmed that this problem becomes remarkable when the fluorescent plate has a constituent layer made of oxide, particularly in a state in which the constituent layer made of oxide is in direct contact with the reflective layer. In addition, there is also a problem that sufficient adhesion between the fluorescent layer and the fluorescent layer is not obtained, and thus the reflective layer is peeled off.

본 발명은, 이상과 같은 사정에 의거하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 장기간에 걸쳐 반사층에 높은 반사율이 얻어지며, 또 상기 반사층의 박리의 발생이 억제된 형광 광원 장치를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made on the basis of the circumstances described above, and an object thereof is to provide a fluorescent light source device in which a high reflectance is obtained for a reflective layer over a long period of time, and the occurrence of peeling of the reflective layer is suppressed.

본 발명의 형광 광원 장치는, 여기광 입사면과 형광 출사면이 동일면에 의해 구성된 형광 플레이트를 구비하여 이루어지는 형광 광원 장치에 있어서,The fluorescent light source device of the present invention is a fluorescent light source device comprising a fluorescent plate in which an excitation light incident surface and a fluorescence emission surface are formed by the same surface,

상기 형광 플레이트는, 형광층과, 제1 산화물층과, 은으로 이루어지는 반사층이 이 순서로 적층되어 있고,In the fluorescent plate, a fluorescent layer, a first oxide layer, and a reflective layer made of silver are stacked in this order,

상기 제1 산화물층과 상기 반사층의 사이에 제1 보호층이 형성되어 있으며, A first protective layer is formed between the first oxide layer and the reflective layer,

상기 제1 보호층은, 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The first protective layer is characterized in that it is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride.

본 발명의 형광 광원 장치에서는, 상기 제1 산화물층은, 알루미나로 이루어지는 산화물 단층막, 및 이산화규소로 이루어지는 제1 구성층과 티타니아로 이루어지는 제2 구성층으로 구성되는 산화물 다층막 중 적어도 한쪽에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.In the fluorescent light source device of the present invention, the first oxide layer is constituted by at least one of an oxide monolayer film made of alumina, and an oxide multilayer film made of a first constituent layer made of silicon dioxide and a second constituent layer made of titania. It is desirable to be.

본 발명의 형광 광원 장치에서는, 상기 반사층에서의 상기 형광층, 상기 제1 산화물층 및 상기 제1 보호층이 적층된 면의 반대측의 면측에, 제2 산화물층이 적층되어 있고,In the fluorescent light source device of the present invention, a second oxide layer is stacked on a surface side of the reflective layer opposite to the surface on which the fluorescent layer, the first oxide layer, and the first protective layer are stacked,

상기 제2 산화물층과 상기 반사층의 사이에 제2 보호층이 형성되어 있으며,A second protective layer is formed between the second oxide layer and the reflective layer,

상기 제2 보호층은, 분자 구조 중에 산소 원자를 함유하지 않는 화합물로 이루어지는 산소 원자 비함유 재료에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the second protective layer is made of an oxygen atom-free material made of a compound that does not contain an oxygen atom in its molecular structure.

본 발명의 형광 광원 장치에서는, 상기 제2 보호층을 구성하는 산소 원자 비함유 재료는, 불화마그네슘, 질화규소, 질화알루미늄, 알루미늄, 크롬 및 니켈 중 어느 하나의 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다.In the fluorescent light source device of the present invention, the oxygen atom-free material constituting the second protective layer is preferably made of a compound of any one of magnesium fluoride, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum, chromium, and nickel.

본 발명의 형광 광원 장치에서는, 형광 플레이트에 있어서의 형광층과 반사층과 사이에, 제1 산화물층과 제1 보호층이 형성되어 있으므로, 반사층이 은으로 이루어지는 것이어도, 형광층과 반사층의 사이에 높은 밀착성을 얻을 수 있다. 또, 제1 보호층이 제1 산화물층과 반사층의 사이에 배치되어 있으며, 상기 제1 보호층이 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성되어 있으므로, 형광 플레이트가 제1 산화물층을 갖는 것이어도, 상기 제1 산화물층이 형성되어 있는 것에 기인하는, 반사층의 산화 열화를 방지할 수 있다.In the fluorescent light source device of the present invention, since the first oxide layer and the first protective layer are formed between the fluorescent layer and the reflective layer in the fluorescent plate, even if the reflective layer is made of silver, between the fluorescent layer and the reflective layer High adhesion can be obtained. In addition, since the first protective layer is disposed between the first oxide layer and the reflective layer, and the first protective layer is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride, the fluorescent plate may have a first oxide layer. , Oxidative deterioration of the reflective layer due to the formation of the first oxide layer can be prevented.

따라서, 본 발명의 형광 광원 장치에 의하면, 장기간에 걸쳐 반사층에 높은 반사율이 얻어지며, 또 상기 반사층의 박리의 발생이 억제된다.Therefore, according to the fluorescent light source device of the present invention, a high reflectance is obtained in the reflective layer over a long period of time, and occurrence of peeling of the reflective layer is suppressed.

본 발명의 형광 광원 장치에서는, 제1 산화물층을, 알루미나로 이루어지는 산화물 단층막, 및 산화규소로 이루어지는 제1 구성층과 티타니아로 이루어지는 제2 구성층으로 구성되는 산화물 다층막 중 적어도 한쪽에 의해 구성함으로써, 형광 플레이트가 보다 우수한 특성을 갖는 것이 된다.In the fluorescent light source device of the present invention, the first oxide layer is constituted by at least one of an oxide monolayer film made of alumina, and an oxide multilayer film made of a first constituent layer made of silicon oxide and a second constituent layer made of titania. , The fluorescent plate becomes one having more excellent properties.

본 발명의 형광 광원 장치에서는, 반사층에서의 형광층, 제1 산화물층 및 제1 보호층이 적층된 면의 반대측의 면측에, 제2 산화물층과 산소 원자 비함유 재료에 의해 구성된 제2 보호층을 이 순서로 형성함으로써, 형광 플레이트가 제2 산화물층을 갖는 것이어도, 상기 제2 산화물층이 형성되어 있는 것에 기인하는, 반사층의 산화 열화를 방지할 수 있다.In the fluorescent light source device of the present invention, a second protective layer composed of a second oxide layer and an oxygen atom-free material on the side opposite to the surface on which the fluorescent layer, the first oxide layer, and the first protective layer are laminated in the reflective layer. By forming in this order, even if the fluorescent plate has a second oxide layer, oxidation deterioration of the reflective layer due to the formation of the second oxide layer can be prevented.

도 1은, 본 발명의 형광 광원 장치의 구성 일례의 개략을 도시하는 설명도이다.
도 2는, 도 1의 형광 광원 장치에서의 형광 발광 부재의 구체적인 구성을 도시하는 설명용 분해도이다.
도 3은, 실험예 1에서 얻어진 직선 반사율 측정의 결과를 나타내는 그래프이다.1 is an explanatory diagram schematically showing a configuration example of a fluorescent light source device of the present invention.
FIG. 2 is an exploded view showing a specific configuration of a fluorescent light emitting member in the fluorescent light source device of FIG. 1.
3 is a graph showing the results of linear reflectance measurement obtained in Experimental Example 1. FIG.

이하, 본 발명의 형광 광원 장치의 실시 형태에 대해 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the fluorescent light source device of the present invention will be described.

도 1은, 본 발명의 형광 광원 장치의 구성 일례의 개략을 도시하는 설명도이며, 도 2는, 도 1의 형광 광원 장치에서의 형광 발광 부재의 구체적인 구성을 도시하는 설명용 분해도이다.FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration example of a fluorescent light source device of the present invention, and FIG. 2 is an exploded view showing a specific configuration of a fluorescent light emitting member in the fluorescent light source device of FIG. 1.

이 형광 광원 장치(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 반도체 레이저로 이루어지는 여기 광원(11)과, 여기 광원(11)으로부터의 여기광에 의해 형광을 출사하는 형광 플레이트(21)를 갖는 형광 발광 부재(20)를 구비하며, 이들이 서로 이격되어 배치된 것이다.As shown in FIG. 1, the fluorescent light source device 10 includes an excitation light source 11 made of, for example, a semiconductor laser, and a fluorescent plate 21 that emits fluorescence by excitation light from the excitation light source 11. It is provided with a fluorescent light emitting member 20 having, and they are arranged to be spaced apart from each other.

이 도면의 예에서, 형광 발광 부재(20)는 여기 광원(11)에 대향하도록, 상기 여기 광원(11)의 광축에 대해 경사진 자세로 배치되어 있다.In the example of this figure, the fluorescent light emitting member 20 is arranged in an inclined posture with respect to the optical axis of the excitation light source 11 so as to face the excitation light source 11.

형광 발광 부재(20)는, 평판형상의 형광 플레이트(21)가 평판형상의 방열 기판(24) 표면(도 1에서의 상면) 상에 배치된 것이며, 방열 기판(24)과 형광 플레이트(21)의 사이에는, 직사각형 평판형상의 접합 부재층(28)이 형성되어 있다. 즉, 형광 플레이트(21)와 방열 기판(24)은, 접합 부재층(28)에 의해 접합되어 있다. 또, 형광 발광 부재(20)는, 형광 플레이트(21)의 표면(도 1에서의 상면)이, 여기 광원(11)에 대향하도록 배치되어 있으며, 상기 형광 플레이트(21)의 표면이, 여기광 입사면으로 되어 있음과 더불어 형광 출사면으로 되어 있다. 즉, 형광 플레이트(21)에서는, 여기광 입사면과 형광 출사면이 동일면에 의해 구성되어 있다.In the fluorescent light emitting member 20, a flat fluorescent plate 21 is disposed on a surface of a flat heat dissipating substrate 24 (the upper surface in FIG. 1), and a heat dissipating substrate 24 and a fluorescent plate 21 Between them, a rectangular flat plate-shaped bonding member layer 28 is formed. That is, the fluorescent plate 21 and the heat dissipating substrate 24 are bonded to each other by the bonding member layer 28. In addition, the fluorescent light emitting member 20 is disposed so that the surface of the fluorescent plate 21 (the upper surface in FIG. 1) faces the excitation light source 11, and the surface of the fluorescent plate 21 is In addition to being an incidence surface, it is also a fluorescence emission surface. That is, in the fluorescent plate 21, the excitation light incident surface and the fluorescence emission surface are constituted by the same surface.

형광 플레이트(21)는, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 평판형상의 형광층(22)과, 평판형상의 제1 산화물층(33)과, 은으로 이루어지는 박막형상의 반사층(31)이 이 순서로 적층되어 형성된 것이다. 이 형광 플레이트(21)에서는, 형광층(22)의 표면(도 2에서의 상면)에 의해 상기 형광 플레이트(21)의 표면, 즉 형광 플레이트(21)의 여기광 입사면 및 형광 출사면이 구성되어 있으며, 형광층(22)의 이면(도 2에서의 하면)측에, 제1 산화물층(33)과 반사층(31)이 이 순서로 형성되어 있다.In the fluorescent plate 21, as shown in FIG. 2, the flat fluorescent layer 22, the flat first oxide layer 33, and the thin-film reflective layer 31 made of silver are in this order. It is formed by stacking. In this fluorescent plate 21, the surface of the fluorescent plate 21, that is, the excitation light incident surface and the fluorescence emission surface of the fluorescent plate 21 are constituted by the surface of the fluorescent layer 22 (the upper surface in FIG. 2). The first oxide layer 33 and the reflective layer 31 are formed in this order on the rear surface (lower surface in FIG. 2) side of the fluorescent layer 22.

이 도면의 예에서, 형광 플레이트(21)에는, 형광층(22)의 이면측에, 제1 산화물층(33) 및 반사층(31)과, 후술하는 제1 보호층(32A), 제2 보호층(32B) 및 제2 산화물층(37)을 덮도록, 접착층(42)과 시일링층(41)이 형성되어 있다. 구체적으로는, 형광층(22)의 이면에는, 제1 산화물층(33), 제1 보호층(32A), 반사층(31), 제2 보호층(32B) 및 제2 산화물층(37)의 순서로 적층된 적층체(이하, 「반사 적층체」라고도 한다.)가 배치되어 있으며, 이 반사 적층체를 덮도록 하여, 시일링층(41)이 접착층(42)에 의해 반사 적층체와 형광층(22)에 접착된 상태로 형성되어 있다. 즉, 형광층(22), 접착층(42) 및 시일링층(41)에 의해 반사 적층체의 시일링 구조가 형성되어 있다.In the example of this figure, the fluorescent plate 21 has a first oxide layer 33 and a reflective layer 31 on the back side of the fluorescent layer 22, a first protective layer 32A to be described later, and a second protective layer. The adhesive layer 42 and the sealing layer 41 are formed so as to cover the layer 32B and the second oxide layer 37. Specifically, on the back surface of the fluorescent layer 22, the first oxide layer 33, the first protective layer 32A, the reflective layer 31, the second protective layer 32B, and the second oxide layer 37 A laminated body stacked in order (hereinafter, also referred to as a ``reflective laminate'') is disposed, and the sealing layer 41 is formed by the adhesive layer 42 to cover the reflective laminate and the fluorescent layer. It is formed in a state bonded to (22). That is, the sealing structure of the reflective laminate is formed by the fluorescent layer 22, the adhesive layer 42, and the sealing layer 41.

또, 시일링층(41)의 이면(도 2에서의 하면)에는, 응력 완화층(43), 금층(45), 확산 방지층(46) 및 땜납 습윤막층(47)이 이 순서로 형성되어 있다. 응력 완화층(43)은, 티탄층(43A)와 백금층(43B)를 갖는 다층막으로 이루어지는 것이다.Further, on the back surface of the sealing layer 41 (the lower surface in Fig. 2), a stress relief layer 43, a gold layer 45, a diffusion prevention layer 46, and a solder wet film layer 47 are formed in this order. The stress relief layer 43 is made of a multilayer film having a titanium layer 43A and a platinum layer 43B.

형광층(22)은, 형광체를 함유하는 다결정체로 이루어지는 것, 구체적으로는, 형광체와, 알루미나(Al2O3) 등의 금속 산화물의 혼합 소결체로 이루어지는 것임이 바람직하다.It is preferable that the fluorescent layer 22 is made of a polycrystalline substance containing a fluorescent substance, specifically, made of a mixed sintered body of a fluorescent substance and a metal oxide such as alumina (Al 2 O 3 ).

형광층(22)이 다결정체로 이루어지는 것이기 때문에, 상기 형광층(22)이 높은 열전도성을 갖는 것이 된다.Since the fluorescent layer 22 is made of polycrystalline material, the fluorescent layer 22 has high thermal conductivity.

형광층(22)을 구성하는 다결정체의 구체예로서는, Al2O3/YAG：Ce, Al2O3/YAG：Pr, Al2O3/YAG：Sm, Al2O3/LuAG：Ce 등을 들 수 있다. 이들 다결정체의 형광체에서, 희토류 원소(부활재(賦活材))의 도핑량은 0.5mol% 정도이다.As a specific example of the polycrystal constituting the fluorescent layer 22, Al 2 O 3 /YAG:Ce, Al 2 O 3 /YAG:Pr, Al 2 O 3 /YAG:Sm, Al 2 O 3 /LuAG:Ce, etc. Can be mentioned. In these polycrystalline phosphors, the doping amount of the rare earth element (activator) is about 0.5 mol%.

이 도면의 예에서, 형광층(22)은, YAG계 형광체와 알루미나의 혼합 소결체(다결정체)로 이루어지는 것이다.In the example of this figure, the phosphor layer 22 is made of a mixed sintered body (polycrystalline body) of a YAG-based phosphor and alumina.

형광층(22)을 구성하는 다결정체는, 예를 들면 하기의 수법에 의해 얻을 수 있다.The polycrystal constituting the fluorescent layer 22 can be obtained, for example, by the following method.

우선, 원재료(구체적으로는 모재, 부활재, 소성조제 및 금속 산화물(구체적으로는, 예를 들면 알루미나(Al2O3))를 볼밀 등을 이용하여 분쇄 처리함으로써, 서브미크론 이하의 원재료 미분말을 얻는다. 그리고, 얻어진 원재료 미분말과, 유기용제에 의해, 원재료 미분말이 유기용제 중에서 균일하게 분산되어 이루어지는 슬러리를 조제한다.First, raw materials (specifically, a base material, an activator, a firing aid, and a metal oxide (specifically, for example, alumina (Al 2 O 3 )) are pulverized using a ball mill or the like to obtain a submicron or less raw material fine powder. Then, with the obtained raw material fine powder and an organic solvent, a slurry obtained by uniformly dispersing the raw material fine powder in an organic solvent is prepared.

이어서, 얻어진 슬러리로부터 닥터 블레이드법에 의해 소정 두께의 그린 시트를 제작하고, 그 그린 시트를 소성 처리함으로써 소결체를 얻는다. 그 후, 얻어진 소결체에 대해 열간 등방압 가압 가공을 실시함으로써, 기공률이 0.5% 이하인 다결정체가 얻어진다.Next, a green sheet having a predetermined thickness is produced from the obtained slurry by a doctor blade method, and the green sheet is subjected to a sintering treatment to obtain a sintered body. Thereafter, the obtained sintered body is subjected to hot isostatic pressing to obtain a polycrystalline body having a porosity of 0.5% or less.

또, 형광층(22)의 두께는, 여기광 유효 이용성 및 배열성(排熱性)의 관점에서 0.05~2.0mm인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the thickness of the fluorescent layer 22 is 0.05 to 2.0 mm from the viewpoint of effective utilization of excitation light and alignment.

이 도면의 예에서, 형광층(22)의 두께는 0.10mm이다.In the example of this figure, the thickness of the phosphor layer 22 is 0.10 mm.

제1 산화물층(33)은, 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 산화물 단층막(이하, 「특정 단층막」이라고도 한다.)(34), 및 이산화규소(SiO2)로 이루어지는 제1 구성층(35A)과 티타니아(TiO2)로 이루어지는 제2 구성층(35B)으로 구성되는 산화물 다층막(이하, 「특정 다층막」이라고도 한다.)(35) 중 적어도 한쪽에 의해 구성된 것임이 바람직하다.The first oxide layer 33 is an oxide monolayer film made of alumina (Al 2 O 3 ) (hereinafter, also referred to as “specific monolayer film”) 34, and a first constituent layer made of silicon dioxide (SiO 2 ). It is preferable that it is formed by at least one of the oxide multilayer film (hereinafter also referred to as "specific multilayer film") 35 composed of the second constituent layer 35B made of (35A) and titania (TiO 2 ).

제1 산화물층(33)을, 특정 단층막(34) 및 특정 다층막(35) 중 적어도 한쪽에 의해 구성함으로써, 형광 플레이트(21)가 보다 우수한 특성을 갖는 것이 된다.By configuring the first oxide layer 33 by at least one of the specific single layer film 34 and the specific multilayer film 35, the fluorescent plate 21 has more excellent characteristics.

구체적으로 설명하면, 제1 산화물층(33)이 특정 단층막(34)을 가짐에 따라, 특정 단층막(34)이 우수한 내후성을 갖는 것이므로, 반사층(31)의 표면(도 2에서의 상면)이, 상기 반사층(31)의 표면측에 적층된 구성층(구체적으로는, 특정 다층막(35) 및 형광층(22))을 통해 형광 플레이트(21)의 내부에 침입한 습기에 노출되는 것을 방지 또는 충분히 억제할 수 있다.Specifically, as the first oxide layer 33 has a specific single layer film 34, since the specific single layer film 34 has excellent weather resistance, the surface of the reflective layer 31 (top surface in FIG. 2) This, through the constituent layers stacked on the surface side of the reflective layer 31 (specifically, the specific multilayer film 35 and the fluorescent layer 22) prevents exposure to moisture that has penetrated the inside of the fluorescent plate 21 Or it can be suppressed sufficiently.

한편, 제1 산화물층(33)이 특정 다층막(35)을 가짐에 따라, 특정 다층막(35)이 증반사막으로서 작용하므로, 형광 플레이트(21)의 반사율(구체적으로는, 형광층(22)의 이면에서의 반사율)을 높일 수 있기 때문에, 형광 플레이트(21)가 보다 한층 우수한 고반사 성능을 갖는 것이 된다.On the other hand, as the first oxide layer 33 has a specific multilayer film 35, the specific multilayer film 35 acts as an increasing reflection film, so the reflectance of the fluorescent plate 21 (specifically, the Since the reflectance on the back surface) can be increased, the fluorescent plate 21 has a more excellent high reflection performance.

이 도면의 예에서, 제1 산화물층(33)은, 특정 단층막(34)과 특정 다층막(35)에 의해 구성되어 있고, 특정 단층막(34)이 반사층(31)측(도 2에서의 하방측)에 배치되어 있으며, 특정 다층막(35)이 형광층(22)측(도 2에서의 상방측)에 배치되어 이루어지는 것이다.In the example of this figure, the first oxide layer 33 is composed of a specific single layer film 34 and a specific multilayer film 35, and the specific single layer film 34 is on the side of the reflective layer 31 (Fig. 2). It is disposed on the lower side), and the specific multilayer film 35 is disposed on the fluorescent layer 22 side (upper side in Fig. 2).

제1 산화물층(33)의 두께는, 상기 제1 산화물층(33)의 구성에 의해 적절히 정해진다.The thickness of the first oxide layer 33 is appropriately determined by the configuration of the first oxide layer 33.

구체적으로는, 예를 들면, 제1 산화물층(33)이 특정 단층막(34)에 의해 구성되어 이루어지는 경우에는, 5~15nm가 되며, 또 제1 산화물층(33)이 특정 다층막(35)에 의해 구성되어 이루어지는 경우에는, 80~100nm가 된다. 또, 제1 산화물층(33)이 특정 단층막(34)과 특정 다층막(35)에 의해 구성되어 이루어지는 경우에는, 85~115nm가 된다.Specifically, for example, when the first oxide layer 33 is composed of a specific single layer film 34, it is 5 to 15 nm, and the first oxide layer 33 is a specific multilayer film 35 When it is constituted by, it is 80 to 100 nm. Moreover, when the 1st oxide layer 33 is comprised by the specific single layer film 34 and the specific multilayer film 35, it becomes 85-115 nm.

이 도면의 예에서, 제1 산화물층(33)의 두께는 85~115nm이다. 즉, 특정 단층막(34)의 두께가 5~15nm이며, 특정 다층막(35)의 두께가 80~100nm이다. 그리고, 특정 다층막(35)에서, 제1 구성층(35A)의 두께는 10nm이며 제2 구성층(35B)의 두께는 40nm이다.In the example of this figure, the thickness of the first oxide layer 33 is 85 to 115 nm. That is, the thickness of the specific single layer film 34 is 5 to 15 nm, and the thickness of the specific multilayer film 35 is 80 to 100 nm. And, in the specific multilayer film 35, the thickness of the first constituent layer 35A is 10 nm and the thickness of the second constituent layer 35B is 40 nm.

반사층(31)은 은으로 이루어지는 것이다. 구체적으로는, 은 반사막 또는 은을 주체로 하는 은 합금 반사막으로 이루어지는 것이다.The reflective layer 31 is made of silver. Specifically, it is made of a silver reflective film or a silver alloy reflective film mainly composed of silver.

반사층(31)이 은으로 이루어짐으로써, 은이 고반사 특성을 가지므로, 형광 플레이트(21)(구체적으로는, 형광층(22)의 이면)가 고반사 성능을 갖는 것이 된다.When the reflective layer 31 is made of silver, since silver has a high reflective property, the fluorescent plate 21 (specifically, the back surface of the fluorescent layer 22) has a high reflective property.

반사층(31)의 두께는, 예를 들면 110~350nm이다.The thickness of the reflective layer 31 is 110 to 350 nm, for example.

또, 반사층(31) 표면의 면적은, 여기광 및 형광의 유효 이용성의 관점에서, 형광층(22) 이면의 면적 이하인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the area of the surface of the reflective layer 31 is equal to or less than the area of the back surface of the fluorescent layer 22 from the viewpoint of effective utilization of excitation light and fluorescence.

이 도면의 예에서, 반사층(31)의 두께는 130nm이다. 또, 반사층(31)의 표면은, 형광층(22) 이면의 치수보다 약간 작은 치수를 갖고 있으며, 그 전면이 형광층(22) 이면의 중앙부에 대향하고 있다.In the example of this figure, the thickness of the reflective layer 31 is 130 nm. In addition, the surface of the reflective layer 31 has a dimension slightly smaller than that of the rear surface of the fluorescent layer 22, and its entire surface faces the central portion of the rear surface of the fluorescent layer 22.

그리고, 형광 플레이트(21)에는, 형광층(22), 제1 산화물층(33) 및 반사층(31)과 함께, 제1 산화물층(33)과 반사층(31)의 사이에, 박막형상의 제1 보호층(32A)이 형성되어 있다. 이 제1 보호층(32A)은, 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성되어 있으며, 여기광 및 형광에 대한 투광성을 갖는 것이다. 그리고, 제1 보호층(32A)은, 반사층(31)을 산화로부터 보호하는 기능을 갖는 것이다. 구체적으로는, 산소를 투과하지 않고, 산소를 방출하지 않는 것이다.And, in the fluorescent plate 21, together with the fluorescent layer 22, the first oxide layer 33, and the reflective layer 31, between the first oxide layer 33 and the reflective layer 31, a thin film-shaped first The protective layer 32A is formed. This first protective layer 32A is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride, and has translucency to excitation light and fluorescence. In addition, the first protective layer 32A has a function of protecting the reflective layer 31 from oxidation. Specifically, it does not transmit oxygen and does not release oxygen.

제1 보호층(32A)이 형성됨으로써, 은으로 이루어지는 반사층(31)(구체적으로는, 반사층(31)의 표면)에서, 은의 황화물, 은의 산화물 및 수산화은 등의 화합물의 생성을 방지할 수 있다. 따라서, 반사층(31)의 반사율의 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에, 형광 플레이트(21)가 산화물층(구체적으로는, 제1 산화물층(33))을 갖는 것이어도, 반사층(31)의 표면이, 상기 산화물층으로부터 방출되는 산소, 및 반사층(31)의 표면측에 적층된 구성층(구체적으로는, 형광층(22) 및 제1 산화물층(33))을 통해 형광 플레이트(21)의 내부에 침입한 산소에 노출되는 일이 없다. 그 결과, 반사층(31)의 산화 열화를 방지할 수 있다.By forming the first protective layer 32A, it is possible to prevent the formation of compounds such as silver sulfide, silver oxide, and silver hydroxide in the reflective layer 31 made of silver (specifically, the surface of the reflective layer 31). Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the reflectance of the reflective layer 31. Therefore, even if the fluorescent plate 21 has an oxide layer (specifically, the first oxide layer 33), the surface of the reflective layer 31 is the oxygen emitted from the oxide layer and the reflective layer 31 Through the constituent layers (specifically, the fluorescent layer 22 and the first oxide layer 33) stacked on the surface side of, there is no exposure to oxygen entering the inside of the fluorescent plate 21. As a result, oxidation deterioration of the reflective layer 31 can be prevented.

여기에, 제1 보호층(32A)이 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성됨으로써, 반사층(31)에서의 은의 황화물, 은의 산화물 및 수산화은 등의 화합물의 생성을 방지할 수 있는 이유에 대해 설명한다. 제1 보호층(32A)을 구성하는 투광성 재료는, 산화물 이외의 것으로서, 또한, 아몰퍼스(비정질)가 아니라, 결정질인 것이 좋다. 투광성 재료가 산화물 이외의 것임에 따라, 제1 보호층(32A)으로부터 산소가 방출되지 않으며, 또 반사막 성막 중의 산소 분압을 적게 할 수 있어, 반사층(31)의 산화를 방지할 수 있다. 또한, 투광성 재료가 결정질인 것임에 따라, 제1 보호층(32A)은 치밀하므로, 상기 제1 보호층(32A) 중에 수분을 포함하지 않으며, 또 외부로부터의 산소, 유황, 물 등의 침입, 및 제1 산화물층(33)으로부터의 산소, 특히 제1 구성층(35A)을 구성하는 이산화규소(SiO2) 중 물의 반사층(31)으로의 확산을 보다 방지할 수 있는 것이 된다. 그 때문에, 제1 보호층(32A)을 산화물이 아니며, 또한 결정질인, 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성함으로써, 반사층(31)을 구성하는 은이 산소, 유황, 물 등과 반응하는 것을 방지할 수 있다.Here, the reason why the formation of compounds such as silver sulfide, silver oxide, and silver hydroxide in the reflective layer 31 can be explained because the first protective layer 32A is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride. do. It is preferable that the light-transmitting material constituting the first protective layer 32A is not an oxide and is not amorphous (amorphous) but crystalline. When the light-transmitting material is other than oxide, oxygen is not released from the first protective layer 32A, and the partial pressure of oxygen during formation of the reflective film can be reduced, and oxidation of the reflective layer 31 can be prevented. In addition, since the light-transmitting material is crystalline, the first protective layer 32A is dense, so that moisture is not contained in the first protective layer 32A, and oxygen, sulfur, water, etc. from the outside enters, And diffusion of water from the first oxide layer 33 to the reflective layer 31 of oxygen, particularly silicon dioxide (SiO 2 ) constituting the first constituent layer 35A, can be further prevented. Therefore, by configuring the first protective layer 32A of a light-transmitting material composed of nitride or fluoride, which is not oxide and is crystalline, it is possible to prevent the silver constituting the reflective layer 31 from reacting with oxygen, sulfur, water, etc. I can.

또, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 제1 보호층(32A)을 반사층(31)에 직접 접촉한 상태로 형성함에 따라, 후술하는 실험예에서도 확인되는 바와 같이, 반사층(31)에 높은 반사율이 얻어진다.In addition, as shown in FIG. 2, as the first protective layer 32A is formed in a state in direct contact with the reflective layer 31, as can be seen in an experimental example to be described later, the reflective layer 31 has a high reflectivity. Is obtained.

제1 보호층(32A)을 구성하는 투광성 재료로서 이용되는 질화물로서는, 질화알루미늄(AlN) 등의 금속 질화물 및 질화규소(Si3N4) 등을 들 수 있다.Examples of the nitride used as the light-transmitting material constituting the first protective layer 32A include metal nitrides such as aluminum nitride (AlN) and silicon nitride (Si 3 N 4 ).

또, 제1 보호층(32A)을 구성하는 투광성 재료로서 이용되는 불화물로서는, 불화마그네슘(MgF2) 등의 금속 불화물을 들 수 있다.Further, examples of the fluoride used as the light-transmitting material constituting the first protective layer 32A include metal fluorides such as magnesium fluoride (MgF 2 ).

그리고, 제1 보호층(32A)을 구성하는 투광성 재료는, 전술한 바와 같이, 산소 방출 방지, 및 산소, 유황 및 물 등의 침입 방지의 관점에서, 불화마그네슘(MgF2), 질화규소(Si3N4), 질화알루미늄(AlN)인 것이 바람직하다.And, as described above, the light-transmitting material constituting the first protective layer 32A is magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon nitride (Si 3) from the viewpoint of preventing oxygen emission and preventing intrusion of oxygen, sulfur, and water. N 4 ), aluminum nitride (AlN) is preferred.

이 도면의 예에서, 제1 보호층(32A)은 불화마그네슘(MgF2)에 의해 구성되어 있다.In the example of this figure, the first protective layer 32A is made of magnesium fluoride (MgF 2 ).

제1 보호층(32A)의 두께는 1~80nm인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 40~80nm이다. 제1 보호층(32A)의 두께가 40~80nm인 것에 의해, 반사층(31)을 구성하는 은이 산소, 유황, 물 등과 반응하는 것을 방지할 수 있다.It is preferable that the thickness of the first protective layer 32A is 1 to 80 nm. More preferably, it is 40 to 80 nm. When the thickness of the first protective layer 32A is 40 to 80 nm, it is possible to prevent the silver constituting the reflective layer 31 from reacting with oxygen, sulfur, water, and the like.

또, 제1 보호층(32A) 이면(도 2에서의 하면)의 면적은, 반사층(31)의 보호의 관점에서, 반사층(31) 표면의 면적과 동등한 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the area of the back surface (lower surface in FIG. 2) of the first protective layer 32A is equal to the area of the surface of the reflective layer 31 from the viewpoint of protection of the reflective layer 31.

이 도면의 예에서, 제1 보호층(32A)의 두께는 40nm이다. 또, 제1 보호층(32A)의 이면은, 반사층(31) 표면의 치수와 동등한 치수를 갖고 있으며, 상기 제1 보호층(32A)이 반사층(31) 표면의 전면을 덮고 있다.In the example of this figure, the thickness of the first protective layer 32A is 40 nm. Further, the rear surface of the first protective layer 32A has dimensions equal to the dimensions of the surface of the reflective layer 31, and the first protective layer 32A covers the entire surface of the reflective layer 31.

또, 형광 플레이트(21)에는, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 반사층(31)에서의 제1 보호층(32A), 제1 산화물층(33) 및 형광층(22)이 적층된 면의 반대측, 즉 반사층(31)의 이면측(도 2에서의 하면측)에 제2 산화물층(37)이 적층되어 있으며, 상기 제2 산화물층(37)과 반사층(31)의 사이에 제2 보호층(32B)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 형광 플레이트(21)에서, 반사층(31)의 이면측에 제2 산화물층(37)을 형성하는 경우에는, 그 제2 산화물층(37)과 반사층(31)의 사이에 제2 보호층(32B)을 개재시키는 것이 바람직하다. 이 제2 보호층(32B)은, 분자 구조 중에 산소 원자를 함유하지 않는 화합물로 이루어지는 산소 원자 비함유 재료에 의해 구성되어 있으며, 반사층(31)을 산화로부터 보호하는 기능을 갖는 것이다. 구체적으로는, 산소를 투과하지 않고, 산소를 방출하지 않는 것이다.Further, on the fluorescent plate 21, as shown in FIG. 2, the opposite side of the surface on which the first protective layer 32A, the first oxide layer 33, and the fluorescent layer 22 are stacked in the reflective layer 31 That is, the second oxide layer 37 is stacked on the back side of the reflective layer 31 (the lower side in FIG. 2), and a second protective layer between the second oxide layer 37 and the reflective layer 31 It is preferable that (32B) is formed. That is, in the case of forming the second oxide layer 37 on the back side of the reflective layer 31 in the fluorescent plate 21, a second protective layer between the second oxide layer 37 and the reflective layer 31 It is preferable to interpose (32B). This second protective layer 32B is made of an oxygen atom-free material composed of a compound that does not contain oxygen atoms in its molecular structure, and has a function of protecting the reflective layer 31 from oxidation. Specifically, it does not transmit oxygen and does not release oxygen.

제2 보호층(32B)이 형성되어 있음에 따라, 형광 플레이트(21)가 산화물층(구체적으로는, 제2 산화물층(37))을 갖는 것이어도, 반사층(31)의 이면이, 상기 산화물층으로부터 방출되는 산소에 노출되는 일이 없다. 그 결과, 반사층(31)의 산화 열화를 방지할 수 있다.As the second protective layer 32B is formed, even if the fluorescent plate 21 has an oxide layer (specifically, the second oxide layer 37), the back surface of the reflective layer 31 is There is no exposure to oxygen released from the layer. As a result, oxidation deterioration of the reflective layer 31 can be prevented.

이 제2 보호층(32B)은, 여기광 및 형광에 대한 투광성을 갖는 것이어도 되고, 또 비투광성의 것이어도 된다.This second protective layer 32B may have translucency to excitation light and fluorescence, or may be non-translucent.

제2 보호층(32B)을 구성하는 산소 원자 비함유 재료는, 불화물, 질화물 또는 금속으로 이루어지는 것임이 바람직하다.It is preferable that the oxygen atom-free material constituting the second protective layer 32B is made of fluoride, nitride, or metal.

구체적으로는, 산소 원자 비함유 재료는, 불화마그네슘(MgF2), 질화규소(Si3N4), 질화알루미늄(AlN), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나의 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다.Specifically, the oxygen atom-free material is one of magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), aluminum (Al), chromium (Cr), and nickel (Ni). It is preferably made of a compound.

산소 원자 비함유 재료가, 불화마그네슘(MgF2), 질화규소(Si3N4), 질화알루미늄(AlN), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나의 화합물로 이루어짐으로써, 반사층(31)(구체적으로는, 반사층(31)의 이면)이 산화물층(구체적으로는, 제2 산화물층(37))으로부터 방출되는 산소에 노출되는 일이 없다.The oxygen atom-free material is composed of any one of magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), aluminum (Al), chromium (Cr), and nickel (Ni). , The reflective layer 31 (specifically, the back surface of the reflective layer 31) is not exposed to oxygen emitted from the oxide layer (specifically, the second oxide layer 37).

이 도면의 예에서, 제2 보호층(32B)은 불화마그네슘(MgF2)에 의해 구성되어 있다.In the example of this figure, the second protective layer 32B is made of magnesium fluoride (MgF 2 ).

제2 보호층(32B)의 두께는 1~30nm인 것이 바람직하다.It is preferable that the thickness of the second protective layer 32B is 1 to 30 nm.

또, 제2 보호층(32B) 표면(도 2에서의 상면)의 면적은, 반사층(31)의 보호의 관점에서, 반사층(31) 이면의 면적과 동등한 것이 바람직하다.In addition, the area of the surface of the second protective layer 32B (the upper surface in FIG. 2) is preferably equal to the area of the rear surface of the reflective layer 31 from the viewpoint of protection of the reflective layer 31.

이 도면의 예에서, 제2 보호층(32B)의 표면은, 반사층(31)의 이면의 치수와 동등한 치수를 갖고 있으며, 상기 제2 보호층(32B)이 반사층(31) 이면의 전면을 덮고 있다.In the example of this figure, the surface of the second protective layer 32B has dimensions equal to the dimensions of the back surface of the reflective layer 31, and the second protective layer 32B covers the entire surface of the back surface of the reflective layer 31 have.

제2 산화물층(37)은 금속 산화물로 이루어지는 것임이 바람직하다. It is preferable that the second oxide layer 37 is made of a metal oxide.

구체적으로는, 제2 산화물층(37)은, 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 금속 산화물 단층막(특정 단층막)에 의해 구성된 것임이 바람직하다.Specifically, it is preferable that the second oxide layer 37 is formed of a metal oxide single layer film (a specific single layer film) made of alumina (Al 2 O 3 ).

제2 산화물층(37)이 특정 단층막에 의해 구성됨으로써, 상기 특정 단층막이 우수한 내후성을 가지므로, 반사층(31)의 이면이 습기에 노출되는 것을 방지 또는 충분히 억제할 수 있다.Since the second oxide layer 37 is formed of a specific single layer film, since the specific single layer film has excellent weather resistance, it is possible to prevent or sufficiently suppress the rear surface of the reflective layer 31 from being exposed to moisture.

이 도면의 예에서, 제2 산화물층(37)은 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 금속 산화물 단층막에 의해 구성되어 있다.In the example of this figure, the second oxide layer 37 is constituted by a metal oxide monolayer film made of alumina (Al 2 O 3 ).

제2 산화물층(37)의 두께는, 상기 제2 산화물층(37)의 재질에 따라 적절히 정해진다.The thickness of the second oxide layer 37 is appropriately determined according to the material of the second oxide layer 37.

구체적으로는, 예를 들면, 제2 산화물층(37)이 금속 산화물 단층막에 의해 구성되어 이루어지는 경우, 즉 제2 산화물층(37)의 재질이 알루미나인 경우에는, 5~30nm가 된다. Specifically, for example, when the second oxide layer 37 is formed of a metal oxide single layer film, that is, when the material of the second oxide layer 37 is alumina, it is 5 to 30 nm.

이 도면의 예에서, 제2 산화물층(37)의 두께는 20nm이다.In the example of this figure, the thickness of the second oxide layer 37 is 20 nm.

방열 기판(24)은, 형광 플레이트(21)(형광층(22))에서 발생한 열을 배열하는 기능을 갖는 것이다.The heat dissipation substrate 24 has a function of arranging heat generated from the fluorescent plate 21 (fluorescent layer 22).

이 방열 기판(24)은, 고열 전도성을 가짐과 더불어, 형광 플레이트(21)(형광층(22)의 구성 재료(다결정체))와의 열팽창 계수의 차가 작은 재료로 이루어지는 것임이 바람직하다.It is preferable that the heat dissipation substrate 24 is made of a material having high thermal conductivity and a small difference in coefficient of thermal expansion from the fluorescent plate 21 (constituent material (polycrystalline material) of the fluorescent layer 22).

방열 기판(24)의 구성 재료로서는, 구리(Cu) 및 몰리브덴과 구리의 합금(Mo－Cu) 등의 금속이 이용된다.Metals such as copper (Cu) and an alloy of molybdenum and copper (Mo-Cu) are used as the constituent material of the heat-radiating substrate 24.

여기에, 방열 기판(24)의 구성 재료로서 이용되는 구리의 열팽창 계수는 16.5×10-6〔1/K〕이며, 몰리브덴과 구리의 합금(구리(Cu)의 함유 비율 30질량%)의 열팽창 계수는 8.6×10- 6〔1/K〕이다. 한편, 형광층(22)의 구성 재료로서 이용되는 YAG의 열팽창 계수는 8.6×10-6〔1/K〕이다.Here, the coefficient of thermal expansion of copper used as a constituent material of the heat dissipation substrate 24 is 16.5×10 −6 [1/K], and the thermal expansion of an alloy of molybdenum and copper (the content ratio of copper (Cu) is 30% by mass). coefficient is 8.6 × 10 - the 6 [1 / K]. On the other hand, the coefficient of thermal expansion of YAG used as a constituent material of the fluorescent layer 22 is 8.6×10 -6 [1/K].

도면의 예에서, 방열 기판(24)은 구리로 이루어지는 것이다.In the example of the figure, the heat dissipation substrate 24 is made of copper.

방열 기판(24)에서 두께는, 방열 특성을 고려하여 적절히 정하면 되고, 예를 들면 0.5~5.0mm이다.In the heat dissipation substrate 24, the thickness may be appropriately determined in consideration of heat dissipation characteristics, and is, for example, 0.5 to 5.0 mm.

또, 방열 기판(24) 표면의 면적은, 도 1 및 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 배열성 등의 관점에서, 형광 플레이트(21) 이면의 면적보다 큰 것이 바람직하다. In addition, as shown in Figs. 1 and 2, the area of the surface of the heat dissipating substrate 24 is preferably larger than the area of the rear surface of the fluorescent plate 21 from the viewpoint of alignment and the like.

또, 방열 기판(24)은, 방열 핀의 기능을 겸비한 것이어도 된다.Moreover, the heat dissipation substrate 24 may also have a function of a heat dissipation fin.

이 도면의 예에서, 방열 기판(24)의 두께는 0.5~4mm이다.In the example of this figure, the thickness of the heat dissipating substrate 24 is 0.5 to 4 mm.

또, 방열 기판(24)에는, 접합 부재층(28)과의 접합성의 관점에서, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 상기 방열 기판(24)의 표면에, 보호막층(25) 및 땜납 습윤막층(26)이 이 순서로 적층된 금속막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, in the heat dissipation substrate 24, from the viewpoint of bonding property with the bonding member layer 28, as shown in FIG. 2, a protective film layer 25 and a solder wet film layer ( 26) It is preferable that the metal films stacked in this order are formed.

이 도면의 예에서, 방열 기판(24)은, 외표면 전면(표면, 이면 및 둘레측면)이 보호막층(25) 및 땜납 습윤막층(26)으로 이루어지는 금속막으로 덮여 이루어지는 것이다. 이 금속막을 구성하는 각 층의 두께는, 보호막층(25)이 2.5μm, 땜납 습윤막층(26)이 0.03μm이다.In the example of this figure, the heat dissipation substrate 24 is one in which the entire outer surface (front, back and circumferential side) is covered with a metal film composed of a protective film layer 25 and a solder wet film layer 26. The thickness of each layer constituting this metal film is 2.5 µm for the protective film layer 25 and 0.03 µm for the solder wet film layer 26.

접합 부재층(28)을 구성하는 접합 부재로서는, 배열성 및 저응력성의 관점에서, 주석을 함유하는 땜납을 사용하는 것이 바람직하다.As the bonding member constituting the bonding member layer 28, it is preferable to use a solder containing tin from the viewpoint of alignment and low stress.

접합 부재로서 이용되는 주석을 함유하는 땜납의 구체예로서는, 예를 들면 금 주석 합금(AuSn, 주석(Sn)의 함유 비율 20질량%, 열전도율 250W/mk) 및 주석-은-구리 합금(Sn－3Ag－0.5Cu(은(Ag)의 함유 비율 3질량%, 구리(Cu)의 함유 비율 0.5질량%, 주석(Sn)의 함유 비율 96.5질량%), 열전도율 55W/mk) 등을 들 수 있다.Specific examples of the tin-containing solder used as the bonding member include, for example, a gold-tin alloy (AuSn, a content of tin (Sn) of 20% by mass, a thermal conductivity of 250 W/mk), and a tin-silver-copper alloy (Sn-3Ag). -0.5Cu (a content ratio of silver (Ag) of 3% by mass, a content of copper (Cu) of 0.5% by mass, a content of tin (Sn) of 96.5% by mass), thermal conductivity of 55W/mk), and the like.

또, 접합 부재층(28)의 두께는, 예를 들면 30μm이다.Moreover, the thickness of the bonding member layer 28 is 30 micrometers, for example.

이 도면의 예에서, 접합 부재에 의한 형광 플레이트(21)와 방열 기판(24)의 접합 방법으로서는, 예를 들면 리플로우 노(爐)를 이용하여, 플럭스 프리 땜납 시트(접합 부재)를 형광 플레이트(21)와 방열 기판(24)의 사이에 끼워, 포름산 가스 또는 수소 가스의 분위기 중에서 가열을 행하는 리플로우 방식이 이용되고 있다. 이와 같이, 포름산 또는 수소의 환원력을 이용하여 플럭스 프리 땜납 시트의 표면 산화막을 제거하여 리플로우를 행하는 접합 방법에 의하면, 형성되는 접합 부재층(28)에 보이드가 생기지 않으며, 양호한 열전도성이 얻어진다.In the example of this figure, as a bonding method of the fluorescent plate 21 and the heat dissipating substrate 24 by a bonding member, a flux-free solder sheet (joining member) is used as a fluorescent plate, for example, using a reflow furnace. A reflow method in which heating is performed in an atmosphere of formic acid gas or hydrogen gas by sandwiching between 21 and the heat dissipating substrate 24 is used. As described above, according to the bonding method in which the surface oxide film of the flux-free solder sheet is removed and reflowed using the reducing power of formic acid or hydrogen, voids are not generated in the formed bonding member layer 28, and good thermal conductivity is obtained. .

이러한 구성의 형광 광원 장치(10)에서는, 여기 광원(11)으로부터 출사된 여기광은, 형광 발광 부재(20)에서의 형광 플레이트(21)의 표면(여기광 입사면)에 조사되고, 상기 형광 플레이트(21)에 입사된다. 그리고, 형광 플레이트(21)에서는, 형광층(22)을 구성하는 형광체가 여기된다. 이에 의해, 형광층(22)에서 형광체로부터 형광이 방사된다. 이 형광은, 형광체에 흡수되지 않고 형광층(22)의 이면에서 반사층(31)에 의해 반사된 여기광과 함께 형광 플레이트(21)의 표면(형광 출사면)으로부터 외부로 출사되고, 형광 광원 장치(10)의 외부로 출사된다.In the fluorescent light source device 10 having such a configuration, the excitation light emitted from the excitation light source 11 is irradiated onto the surface (excitation light incident surface) of the fluorescent plate 21 in the fluorescent light emitting member 20, and the fluorescence It is incident on the plate 21. Then, in the fluorescent plate 21, the phosphor constituting the fluorescent layer 22 is excited. As a result, fluorescence is emitted from the phosphor in the phosphor layer 22. This fluorescence is not absorbed by the phosphor and is emitted to the outside from the surface (fluorescent emission surface) of the fluorescent plate 21 together with the excitation light reflected by the reflective layer 31 from the back surface of the fluorescent layer 22, and the fluorescent light source device It is emitted outside of (10).

그리고, 형광 광원 장치(10)에서는, 형광 플레이트(21)에서, 형광층(22)과 반사층(31)의 사이에, 제1 산화물층(33)과 제1 보호층(32A)이 형성되어 있으므로, 상기 반사층(31)이, 형광층(22)에 대한 밀착성이 작은 은으로 이루어지는 것이어도, 형광층(22)과 반사층(31)의 사이에 높은 밀착성을 얻을 수 있다. 또, 제1 보호층(32A)이 제1 산화물층(33)과 반사층(31)의 사이에 배치되어 있고, 상기 제1 보호층(32A)이 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성되며, 산소를 투과하지 않고, 산소를 방출하지 않는 것이므로, 형광 플레이트(21)가 제1 산화물층(33)을 갖는 것이어도, 상기 제1 산화물층(33)이 형성되어 있는 것에 기인하는, 반사층(31)의 산화 열화를 방지할 수 있다.And, in the fluorescent light source device 10, in the fluorescent plate 21, the first oxide layer 33 and the first protective layer 32A are formed between the fluorescent layer 22 and the reflective layer 31. , Even if the reflective layer 31 is made of silver having low adhesion to the fluorescent layer 22, high adhesion between the fluorescent layer 22 and the reflective layer 31 can be obtained. Further, the first protective layer 32A is disposed between the first oxide layer 33 and the reflective layer 31, and the first protective layer 32A is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride, Since it does not transmit oxygen and does not emit oxygen, even if the fluorescent plate 21 has the first oxide layer 33, it is due to the formation of the first oxide layer 33, the reflective layer 31 ) Can prevent oxidation deterioration.

따라서, 형광 광원 장치(10)에 의하면, 장기간에 걸쳐 반사층(31)에 높은 반사율이 얻어지며, 또 상기 반사층(31)의 박리의 발생이 억제된다.Therefore, according to the fluorescent light source device 10, a high reflectance is obtained for the reflective layer 31 over a long period of time, and the occurrence of peeling of the reflective layer 31 is suppressed.

또, 형광 광원 장치(10)에서는, 제1 산화물층(33)이, 특정 단층막(34)과 특정 다층막(35)에 의해 구성되어 있으므로, 반사층(31)의 표면이 습기에 노출되는 것을 방지 또는 충분히 억제할 수 있으며, 또, 형광 플레이트(21)가 보다 한층 우수한 고반사 성능을 갖는 것이 된다.In addition, in the fluorescent light source device 10, since the first oxide layer 33 is composed of a specific monolayer film 34 and a specific multilayer film 35, the surface of the reflective layer 31 is prevented from being exposed to moisture. Alternatively, it can be sufficiently suppressed, and the fluorescent plate 21 has a more excellent high reflection performance.

또, 형광 광원 장치(10)에서는, 형광 플레이트(21)에, 제2 산화물층(37)과 함께, 상기 제2 산화물층(37)과 반사층(31)의 사이에 제2 보호층(32B)이 형성되어 있으므로, 상기 제2 산화물층(37)이 형성되어 있는 것에 기인하는, 반사층(31)의 산화 열화를 방지할 수 있다.Further, in the fluorescent light source device 10, a second protective layer 32B is provided on the fluorescent plate 21, together with the second oxide layer 37, between the second oxide layer 37 and the reflective layer 31. Since is formed, oxidation deterioration of the reflective layer 31 due to the formation of the second oxide layer 37 can be prevented.

이상에서, 본 발명의 형광 광원 장치를 구체적인 예를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 형광 광원 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다.In the above, the fluorescent light source device of the present invention has been described using a specific example, but the fluorescent light source device of the present invention is not limited thereto.

예를 들면, 형광 플레이트는, 상기 형광 플레이트의 표면에, 복수의 볼록부가 주기적으로 배열되어 이루어지는 주기 구조가 형성된 것이어도 된다. 여기에, 형광 플레이트의 표면의 주기 구조는, 예를 들면 대략 뿔형상(구체적으로는, 뿔형 또는 뿔대형)의 볼록부가 밀집된 상태로 이차원 주기적으로 배열되어 이루어지는 것이다. 또, 형광 플레이트가 표면에 주기 구조를 갖는 경우에는, 그 형광 플레이트는, 제조 용이성의 관점에서, 형광층의 표면에, 여기광 및 형광에 대한 광투과성을 갖는 주기 구조체층이 적층된 것임이 바람직하다.For example, the fluorescent plate may have a periodic structure formed by periodically arranging a plurality of convex portions on the surface of the fluorescent plate. Here, the periodic structure of the surface of the fluorescent plate is, for example, formed in a two-dimensional periodic arrangement in a state in which convex portions having a substantially conical shape (specifically, a conical shape or a conical large shape) are concentrated. In addition, when the fluorescent plate has a periodic structure on its surface, it is preferable that the fluorescent plate is laminated on the surface of the fluorescent layer with a periodic structure layer having light transmittance for excitation light and fluorescence from the viewpoint of ease of manufacture. Do.

또, 형광 광원 장치 전체의 구조는, 도 1에 나타내는 것에 한정되지 않으며, 여러 가지 구성을 채용할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 따른 형광 광원 장치에서는, 1개의 여기 광원(예를 들면, 반도체 레이저)의 광을 이용하고 있지만, 여기 광원이 복수 있으며, 형광 발광 부재의 전에 집광 렌즈를 배치하고, 집광광을 형광 발광 부재에 조사하는 형태여도 된다. 또, 여기광은 반도체 레이저에 의한 광에 한정되는 것은 아니며, 형광 플레이트에서의 형광체를 여기할 수 있는 것이면, LED에 의한 광을 집광한 것이어도 되고, 또한 수은, 크세논 등이 봉입된 램프로부터의 광이어도 된다. 또한, 램프나 LED와 같이 방사 파장에 폭을 갖는 광원을 이용한 경우에는, 여기광의 파장은 주된 방사 파장의 영역이다. 단, 본 발명에서는, 이것에 한정되는 것은 아니다.In addition, the structure of the whole fluorescent light source device is not limited to that shown in Fig. 1, and various configurations can be adopted. For example, in the fluorescent light source device according to FIG. 1, light from one excitation light source (for example, a semiconductor laser) is used, but there are a plurality of excitation light sources, and a condensing lens is disposed in front of the fluorescent light emitting member. It may be a form in which light is irradiated to the fluorescent light emitting member. In addition, the excitation light is not limited to the light generated by the semiconductor laser, and as long as it can excite the phosphor in the fluorescent plate, the light from the LED may be condensed, and the light from a lamp enclosed with mercury, xenon, or the like may be used. It may be light. In addition, in the case of using a light source having a width in the radiation wavelength such as a lamp or LED, the wavelength of the excitation light is a region of the main radiation wavelength. However, in the present invention, it is not limited to this.

이하, 본 발명의 실험예에 대해 설명한다.Hereinafter, an experimental example of the present invention will be described.

＜실험예 1＞<Experimental Example 1>

은으로 이루어지는 반사막의 표면 및 이면의 각각에, 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 금속 산화물층을 형성한 실험용 반사 적층체(이하, 「반사 적층체 A」라고도 한다.)를 제작하였다.An experimental reflective laminate (hereinafter also referred to as "reflective laminate A") was prepared in which a metal oxide layer made of alumina (Al 2 O 3 ) was formed on each of the front and back surfaces of a reflective film made of silver.

또, 반사 적층체 A에서, 알루미나(Al2O3)로 이루어지는 금속 산화물층을 대신하여, 불화마그네슘(MgF2)으로 이루어지는 금속 불화물층을 작성한 것 이외는, 상기 반사 적층체 A와 동일한 구성의 실험용 반사 적층체(이하, 「반사 적층체 B」라고도 한다.)를 제작하였다. 즉, 반사 적층체 B는, 은으로 이루어지는 반사막의 표면 및 이면의 각각에, 불화마그네슘(MgF2) 금속 불화물층이 형성된 것이다.In addition, the reflective laminate A has the same configuration as the reflective laminate A, except that a metal fluoride layer made of magnesium fluoride (MgF 2 ) was formed in place of the metal oxide layer made of alumina (Al 2 O 3 ). An experimental reflective laminate (hereinafter, also referred to as "reflective laminate B") was produced. That is, in the reflective laminate B, a magnesium fluoride (MgF 2 ) metal fluoride layer is formed on each of the front and rear surfaces of a reflective film made of silver.

그리고, 제작한 반사 적층체 A 및 반사 적층체 B의 각각에 대해, 광입사 각도 5°의 광조사 조건에 의해 광을 조사함으로써, 직선 반사율 측정을 행하여, 분광 반사율을 측정하였다. 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3에서는, 반사 적층체 A의 분광 반사율이 파선으로 나타나 있으며, 반사 적층체 B의 분광 반사율이 실선으로 나타나 있다.Then, for each of the produced reflective laminate A and reflective laminate B, by irradiating light under the light irradiation conditions of a light incident angle of 5°, linear reflectance measurement was performed, and spectral reflectance was measured. The results are shown in FIG. 3. In FIG. 3, the spectral reflectance of the reflective laminate A is indicated by a broken line, and the spectral reflectance of the reflective laminate B is indicated by a solid line.

도 3의 결과로부터, 반사 적층체 A의 파장 435~660nm 광의 반사율의 평균치는 96.8%이고, 한편, 반사 적층체 B의 파장 435~660nm 광의 반사율의 평균치는 97.7%이며, 따라서, 반사 적층체 B의 반사율이 반사 적층체 A의 반사율에 비해, 약 1% 높은 것이 확인되었다.From the results of Fig. 3, the average reflectance of light at a wavelength of 435 to 660 nm of the reflective laminate A is 96.8%, on the other hand, the average value of reflectance of light at a wavelength of 435 to 660 nm of the reflective laminate B is 97.7%, and thus, reflective laminate B It was confirmed that the reflectance of is about 1% higher than that of the reflective laminate A.

이 결과로부터, 은으로 이루어지는 반사층의 표리면의 각각에 산화물층을 대신하여, 산소를 투과하지 않고, 산소를 방출하지 않는 보호층을 형성함으로써, 형광 플레이트로부터의, 여기 파워에 대한 형광 파워의 비율인 외부 양자 효율은 65%로부터 68.3%가 되며, 3.3% 밝아지는 것이 확인되었다.From this result, the ratio of the fluorescence power to the excitation power from the fluorescent plate by forming a protective layer that does not transmit oxygen and does not emit oxygen in place of the oxide layer on each of the front and rear surfaces of the reflective layer made of silver. It was confirmed that the phosphorus external quantum efficiency ranges from 65% to 68.3%, and becomes 3.3% brighter.

또, 본 발명의 구성인 반사 적층체 B의 구성에서는, 은으로 이루어지는 반사층의 박리가 발생하지 않으며, 장기간에 걸쳐 높은 반사율을 유지할 수 있는 것을 알 수 있었다.Further, in the configuration of the reflective laminate B, which is the configuration of the present invention, it was found that peeling of the reflective layer made of silver does not occur, and a high reflectance can be maintained over a long period of time.

10 : 형광 광원 장치
11 : 여기 광원
20 : 형광 발광 부재
21 : 형광 플레이트
22 : 형광층
24 : 방열 기판
25 : 보호막층
26 : 땜납 습윤막층
28 : 접합 부재층
31 : 반사층
32A : 제1 보호층
32B : 제2 보호층
33 : 제1 산화물층
34 : 산화물 단층막(특정 단층막)
35 : 산화물 다층막(특정 다층막)
35A : 제1 구성층
35B : 제2 구성층
37 : 제2 산화물층
41 : 시일링층
42 : 접착층
43 : 응력 완화층
43A : 티탄층
43B : 백금층
45 : 금층
46 : 확산 방지층
47 : 땜납 습윤막층10: fluorescent light source device
11: excitation light source
20: fluorescent light emitting member
21: fluorescent plate
22: fluorescent layer
24: heat dissipation board
25: protective film layer
26: solder wet film layer
28: bonding member layer
31: reflective layer
32A: first protective layer
32B: second protective layer
33: first oxide layer
34: oxide single layer film (specific single layer film)
35: oxide multilayer film (specific multilayer film)
35A: first constituent layer
35B: second constituent layer
37: second oxide layer
41: sealing layer
42: adhesive layer
43: stress relaxation layer
43A: titanium layer
43B: platinum layer
45: gold layer
46: diffusion prevention layer
47: solder wet film layer

Claims (4)

여기광 입사면과 형광 출사면이 동일면에 의해 구성된 형광 플레이트를 구비하여 이루어지는 형광 광원 장치에 있어서,
상기 형광 플레이트는, 형광층과, 제1 산화물층과, 은으로 이루어지는 반사층이 이 순서로 적층되어 있고,
상기 제1 산화물층과 상기 반사층의 사이에 제1 보호층이 형성되어 있으며,
상기 제1 보호층은, 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성되어 있고,
상기 제1 산화물층과 상기 제1 보호층과 상기 반사층을 덮도록 접착층이 설치되어 있고, 상기 접착층은 상기 형광층에 접착된 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광 광원 장치.A fluorescent light source device comprising a fluorescent plate in which an excitation light incident surface and a fluorescence emission surface are formed by the same surface,
In the fluorescent plate, a fluorescent layer, a first oxide layer, and a reflective layer made of silver are stacked in this order,
A first protective layer is formed between the first oxide layer and the reflective layer,
The first protective layer is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride,
An adhesive layer is provided to cover the first oxide layer, the first protective layer, and the reflective layer, and the adhesive layer is provided in a state adhered to the fluorescent layer. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 산화물층은, 알루미나로 이루어지는 산화물 단층막, 및 이산화규소로 이루어지는 제1 구성층과 티타니아로 이루어지는 제2 구성층으로 구성되는 산화물 다층막 중 적어도 한쪽에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 형광 광원 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first oxide layer is constituted by at least one of an oxide monolayer film made of alumina, and an oxide multilayer film made of a first constituent layer made of silicon dioxide and a second constituent layer made of titania Device. 여기광 입사면과 형광 출사면이 동일면에 의해 구성된 형광 플레이트를 구비하여 이루어지는 형광 광원 장치에 있어서,
상기 형광 플레이트는, 형광층과, 제1 산화물층과, 은으로 이루어지는 반사층이 이 순서로 적층되어 있고,
상기 제1 산화물층과 상기 반사층의 사이에 제1 보호층이 형성되어 있으며,
상기 제1 보호층은, 질화물 또는 불화물로 이루어지는 투광성 재료에 의해 구성되어 있고,
상기 반사층에서의 상기 형광층, 상기 제1 산화물층 및 상기 제1 보호층이 적층된 면의 반대측의 면측에, 제2 산화물층이 적층되어 있고,
상기 제2 산화물층과 상기 반사층의 사이에 제2 보호층이 형성되어 있으며,
상기 제2 보호층은, 분자 구조 중에 산소 원자를 함유하지 않는 재료로 이루어지는 산소 원자 비함유 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 형광 광원 장치.A fluorescent light source device comprising a fluorescent plate in which an excitation light incident surface and a fluorescence emission surface are formed by the same surface,
In the fluorescent plate, a fluorescent layer, a first oxide layer, and a reflective layer made of silver are stacked in this order,
A first protective layer is formed between the first oxide layer and the reflective layer,
The first protective layer is made of a light-transmitting material made of nitride or fluoride,
A second oxide layer is stacked on a surface side of the reflective layer opposite to the surface on which the fluorescent layer, the first oxide layer, and the first protective layer are stacked,
A second protective layer is formed between the second oxide layer and the reflective layer,
Wherein the second protective layer is made of an oxygen atom-free material made of a material that does not contain oxygen atoms in its molecular structure. 청구항 3에 있어서,
상기 제2 보호층을 구성하는 산소 원자 비함유 재료는, 불화마그네슘, 질화규소, 질화알루미늄, 알루미늄, 크롬 및 니켈 중 어느 하나의 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광 광원 장치.The method of claim 3,
An oxygen atom-free material constituting the second protective layer is made of a compound of any one of magnesium fluoride, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum, chromium, and nickel.
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