JP2013120713A - 発光板、光源装置、照明装置、発光板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 励起光源からの励起光によって蛍光発光する蛍光体を含有した蛍光体含有層が反射板上に形成される発光板において、蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい発光板を提供する。
【解決手段】 この発光板１は、反射板３上に、蛍光体含有層２が形成され、反射板３上には、さらに、固定層４が蛍光体含有層２と接触して形成されており、反射板３と固定層４との接着強度は、反射板３と蛍光体含有層２との接着強度よりも大きいものとなっている。
【選択図】 図３
【解決手段】 この発光板１は、反射板３上に、蛍光体含有層２が形成され、反射板３上には、さらに、固定層４が蛍光体含有層２と接触して形成されており、反射板３と固定層４との接着強度は、反射板３と蛍光体含有層２との接着強度よりも大きいものとなっている。
【選択図】 図３
Description
本発明は、発光板、光源装置、照明装置、発光板の製造方法に関する。
従来、例えば特許文献１には、所定波長帯域光を射出する励起光源と、該励起光源からの射出光を励起光として所定波長帯域の蛍光発光光を射出する蛍光体層を少なくとも一つ以上備えた発光板と、を備え、
前記蛍光体層は、蛍光体と、バインダーと、から形成され、
前記発光板には前記蛍光体層として少なくとも緑色蛍光体層が形成され、該緑色蛍光体層における緑色蛍光体の前記蛍光体層に対する含有重量濃度が６０％乃至８５％とされている光源装置が示されている。
前記蛍光体層は、蛍光体と、バインダーと、から形成され、
前記発光板には前記蛍光体層として少なくとも緑色蛍光体層が形成され、該緑色蛍光体層における緑色蛍光体の前記蛍光体層に対する含有重量濃度が６０％乃至８５％とされている光源装置が示されている。
また、特許文献２には、光反射性を有する材料（例えば金属）で形成されている基板（反射板）上に蛍光体層が形成されていること、および、反射板上に形成される蛍光体層として、樹脂（例えば、透明で且つ熱や光に対する信頼性が高く、基板との接着性も良いシリコーン樹脂）中に蛍光体粉末が含有された蛍光体層が記載されている。
ところで、励起光源からの励起光によって蛍光発光する蛍光体を含有した蛍光体含有層（例えば光透過性樹脂中に蛍光体粉末が含有された蛍光体層）が反射板上に形成される発光板において、蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい技術の確立が、当業者間で望まれている。
本発明は、励起光源からの励起光によって蛍光発光する蛍光体を含有した蛍光体含有層が反射板上に形成される発光板において、蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい発光板、光源装置、照明装置、発光板の製造方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、励起光源からの励起光によって蛍光発光する蛍光体を含有した蛍光体含有層が形成されている発光板であって、
該発光板は、基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を備え、
該反射板上に、前記蛍光体含有層が形成され、
前記反射板上には、さらに、固定層が前記蛍光体含有層と接触して形成されており、
前記反射板と前記固定層との接着強度は、前記反射板と前記蛍光体含有層との接着強度よりも大きいことを特徴としている。
該発光板は、基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を備え、
該反射板上に、前記蛍光体含有層が形成され、
前記反射板上には、さらに、固定層が前記蛍光体含有層と接触して形成されており、
前記反射板と前記固定層との接着強度は、前記反射板と前記蛍光体含有層との接着強度よりも大きいことを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発光板において、前記蛍光体含有層は、蛍光体を含有した光透過性樹脂から構成されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発光板において、前記固定層は、前記光透過性樹脂と同一の樹脂をベースとする材料から構成されていることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光板において、前記蛍光体含有層は、前記反射板上に、アクリル系粘着層を介して形成されていることを特徴としている。
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発光板において、前記反射板上において、前記固定層は前記蛍光体含有層を囲むように形成されていることを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光板において、前記固定層は、蛍光体を含有することを特徴としている。
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光板において、前記固定層は、光散乱性粒子を含有することを特徴としている。
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光板と、該発光板の前記蛍光体含有層に、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を励起光として照射する励起光源とを備えていることを特徴としている。
また、請求項９記載の発明は、請求項８記載の光源装置と、該光源装置の前記蛍光体含有層からの出射光が入射する光学系とを備えていることを特徴としている。
また、請求項１０記載の発明は、反射板上に蛍光体含有層を備えた発光板の製造方法において、
（ａ） 基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有していることを特徴としている。
（ａ） 基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有していることを特徴としている。
また、請求項１１記載の発明は、反射板上に蛍光体含有層を備えた発光板の製造方法において、
（ａ） 基板と、該基板上に形成された反射層とを有し、該反射層上にアクリル系粘着剤を介して保護フィルムが形成された状態で反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有していることを特徴としている。
（ａ） 基板と、該基板上に形成された反射層とを有し、該反射層上にアクリル系粘着剤を介して保護フィルムが形成された状態で反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有していることを特徴としている。
また、請求項１２記載の発明は、請求項１０または請求項１１記載の発光板の製造方法において、
前記（ｃ）工程における清浄化処理は、加熱、紫外線照射、プラズマ照射のいずれかにより行われることを特徴としている。
前記（ｃ）工程における清浄化処理は、加熱、紫外線照射、プラズマ照射のいずれかにより行われることを特徴としている。
また、請求項１３記載の発明は、請求項１０または請求項１１記載の発光板の製造方法において、
前記（ｂ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂を塗布した後、前記（ｃ）工程として、前記反射板を加熱処理することを特徴としている。
前記（ｂ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂を塗布した後、前記（ｃ）工程として、前記反射板を加熱処理することを特徴としている。
また、請求項１４記載の発明は、請求項１０または請求項１１記載の発光板の製造方法において、
前記（ｃ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域をマスクして前記反射板を紫外線照射あるいはプラズマ照射した後、前記（ｂ）工程および前記（ｄ）工程として、蛍光体含有樹脂を前記蛍光体含有層形成領域と前記固定層形成領域とにわたって塗布し、前記蛍光体含有層と前記固定層とを形成することを特徴としている。
前記（ｃ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域をマスクして前記反射板を紫外線照射あるいはプラズマ照射した後、前記（ｂ）工程および前記（ｄ）工程として、蛍光体含有樹脂を前記蛍光体含有層形成領域と前記固定層形成領域とにわたって塗布し、前記蛍光体含有層と前記固定層とを形成することを特徴としている。
請求項１乃至請求項７記載の発明によれば、励起光源からの励起光によって蛍光発光する蛍光体を含有した蛍光体含有層が形成されている発光板であって、
該発光板は、基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を備え、
該反射板上に、前記蛍光体含有層が形成され、
前記反射板上には、さらに、固定層が前記蛍光体含有層と接触して形成されており、
前記反射板と前記固定層との接着強度は、前記反射板と前記蛍光体含有層との接着強度よりも大きいので、反射板上に蛍光体含有層を形成するときにも、励起光源からの励起光によって蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくくすることができる。
該発光板は、基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を備え、
該反射板上に、前記蛍光体含有層が形成され、
前記反射板上には、さらに、固定層が前記蛍光体含有層と接触して形成されており、
前記反射板と前記固定層との接着強度は、前記反射板と前記蛍光体含有層との接着強度よりも大きいので、反射板上に蛍光体含有層を形成するときにも、励起光源からの励起光によって蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくくすることができる。
また、請求項８、請求項９記載の発明によれば、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光板と、該発光板の前記蛍光体含有層に、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を励起光として照射する励起光源とを備えているので、励起光源からの励起光によって蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい発光板を備えた光源装置、照明装置を提供することができる。
また、請求項１０記載の発明では、反射板上に蛍光体含有層を備えた発光板の製造方法において、
（ａ） 基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有しているので、励起光源からの励起光によって蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい発光板を作製することができる。
（ａ） 基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有しているので、励起光源からの励起光によって蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい発光板を作製することができる。
また、請求項１１乃至請求項１４記載の発明では、反射板上に蛍光体含有層を備えた発光板の製造方法において、
（ａ） 基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を、該反射板上にアクリル系粘着剤を介して配置された保護フィルムを備えた状態で準備する工程と、
（ｂ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有しているので、励起光源からの励起光によって蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい発光板を作製することができる。
（ａ） 基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を、該反射板上にアクリル系粘着剤を介して配置された保護フィルムを備えた状態で準備する工程と、
（ｂ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有しているので、励起光源からの励起光によって蛍光体含有層から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層が反射板から剥れにくい発光板を作製することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、発光板および光源装置を示す図である。なお、図１（ａ）は光源装置の全体を示す断面図、図１（ｂ）は発光板の平面図である。図１（ａ）、（ｂ）を参照すると、発光板１０１は、反射板１０３上に、蛍光体含有層（例えば光透過性樹脂中に蛍光体粉末が含有された蛍光体層）２が形成されたものとなっている。
なお、図１（ａ）、（ｂ）において、符号５は励起光源であって、反射板１０３上の蛍光体含有層２は、励起光源５からの励起光によって蛍光発光するようになっている。この際、この光源装置１００は、蛍光体含有層２が反射板１０３上に形成されていることから、励起光源５からの励起光が入射する側の面とは反対側に設けられた反射板１０３による反射を用いて、蛍光などの光（正確には、蛍光、および、蛍光体含有層２内を透過した励起光）を、励起光が入射する側と同じ側から出射光として取り出す方式（以下、反射方式と称す）が採用されている。すなわち、この光源装置１００は、反射方式の光源装置として構成されている。
また、図１（ａ）、（ｂ）の例では、発光板１０１は、駆動手段（例えばモーター）９によって回転軸Ｘの周りに回転可能な蛍光回転体として構成されている。すなわち、蛍光体含有層２は、回転軸Ｘの周りに回転可能な反射板１０３に設けられている。このように、蛍光体含有層２は、回転軸Ｘの周りに回転可能な反射板１０３に設けられているので、励起光源５に対して反射板１０３を回転させることにより、励起光源５からの励起光が当たる蛍光体含有層２の場所を分散させ、蛍光体含有層２の光照射部での発熱を抑えることができ、より一層の高輝度化が可能となる。
このような構成の発光板１０１において、本願の発明者は、蛍光体含有層２と反射板１０３との接着性が悪く、蛍光体含有層２が反射板１０３から剥れる場合があることを見出した。
このときに、反射板１０３には、以下のようなものが用いられている。すなわち、当初、使用前の反射板として、図２に示すような保護フィルムを備えた状態での反射板１０３’を準備する。すなわち、使用前の反射板１０３’は、基板１１と、該基板１１上に形成された金属反射層１２および増反射層１３（以下、金属反射層１２および増反射層１３を、反射層１４と称す）とを有し、該反射層１４上に再剥離可能な粘着剤１５を介して保護フィルム１６が接着された状態のものとなっている（具体的には、粘着剤１５の付いた保護フィルム１６からなる保護シートが反射層１４に貼りつけられている）。ここで、基板１１はアルミなどで形成され、金属反射層１２は銀やアルミなどの金属で形成され、増反射層１３は酸化チタンやアルミナなどの誘電体からなる光学多層膜として形成され、また、再剥離可能な粘着剤１５にはアクリル系粘着剤が用いられ、保護フィルム１６はポリエチレンで形成されている。
反射板１０３としては、反射層１４上に再剥離可能な粘着剤（アクリル系粘着剤）１５を介して保護フィルム１６が接着された状態の反射板１０３’から、保護フィルム１６を剥がしたもの（このとき、多少残渣（粘着剤１５の残り）が生じていると推測される）が使用されている。
この保護シートを剥がした反射板１０３に対して洗浄（表面改質）を行わずに蛍光体含有層２（具体的には、蛍光体を含有したシリコーン樹脂層）を塗布して加熱硬化すると、一部のシリコーン樹脂は反射板１０３との接着性が悪く、蛍光体含有層２が反射板１０３から剥れ易いものとなる。但し、この場合、励起光源５からの励起光を蛍光体含有層２に照射したときの蛍光発光の光出力（輝度）は、反射板１０３への接着性が高いシリコーン樹脂をバインダーとして用いた場合よりも向上することがわかった。
一方、加熱、紫外線照射、あるいはプラズマ照射によって表面を浄化（改質）してから、蛍光体含有層２（具体的には、蛍光体を含有したシリコーン樹脂層）を塗布して加熱硬化すると、反射板１０３との接着性は高くなる（改善される）。しかしながら、この場合には、反射板１０３の反射率に違いが見られないにもかかわらず、励起光源５からの励起光を蛍光体含有層２に照射したときの蛍光発光の光出力（輝度）が低下してしまうことがわかった。
本発明は、このような相反する問題を解決することを意図している。すなわち、本発明は、反射板上に蛍光体含有層２を形成するときに、蛍光体含有層２から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を低下させずに、かつ、蛍光体含有層２が反射板から剥れにくい発光板を提供することを意図している。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の発光板および光源装置の構成例を示す図である。なお、図３（ａ）は光源装置の全体を示す断面図、図３（ｂ）は発光板の平面図である。また、図３（ａ）、（ｂ）において、図１（ａ）、（ｂ）と同様の箇所には同じ符号を付している。
図３（ａ）、（ｂ）の発光板１は、励起光源５からの励起光によって蛍光発光する蛍光体を含有した蛍光体含有層２が形成されている発光板であって、
該発光板１は、反射板３を備え、
該反射板３上に、前記蛍光体含有層２が形成され、
前記反射板３上には、さらに、固定層４が前記蛍光体含有層２と接触して形成されている。
該発光板１は、反射板３を備え、
該反射板３上に、前記蛍光体含有層２が形成され、
前記反射板３上には、さらに、固定層４が前記蛍光体含有層２と接触して形成されている。
つまり、固定層４は、一部領域において蛍光体含有層２と接触し、一部領域が反射板３に接触して形成されている。
そして、前記反射板３と前記固定層４との接着強度は、前記反射板３と前記蛍光体含有層２との接着強度よりも大きいものとなっている。
一方、反射板３と蛍光体含有層２との接着は、接着強度の低い状態、つまり、仮接着状態あるいは未接着状態となっていることが推測される。そして、反射板３と蛍光体含有層２との接着は、反射層１４上の残渣（粘着剤１５の残り）を介することにより、接着強度の低い状態が形成されることが推測される。
ここで、蛍光体含有層２は、蛍光体を含有した光透過性樹脂（例えば、蛍光体を含有したシリコーン樹脂層）から構成されている。
また、固定層４は、上記光透過性樹脂（例えば、シリコーン樹脂層）と同一の樹脂をベースとする材料（例えば、シリコーン樹脂層、あるいは、蛍光体を含有したシリコーン樹脂層）から構成されている。
また、固定層４は、より具体的には、蛍光体含有層２を囲むように形成されている。
また、反射板３は、図２に示した保護フィルム１６を備えた状態での反射板１０３’から、保護フィルム１６を剥がしたものを用いるという点では、反射板１０３と共通している。すなわち、反射板３として、基板１１と該基板１１上に形成された反射層１４とを有し、反射層１４上に残渣（粘着剤（アクリル系粘着剤）１５の残り）が存在すると推測される点では、反射板１０３と共通している。しかしながら、本発明の反射板３は、具体的には、蛍光体含有層２が形成される蛍光体含有層形成領域では、反射層１４の表面を洗浄等で浄化（改質）せずに、蛍光体含有層２を形成する一方で、固定層４が形成される固定層形成領域では、反射層１４の表面を浄化した上で、固定層４を形成する。これにより、固定層４は、反射板３との接着強度が、蛍光体含有層２と反射板３との接着強度よりも大きいものとなる。
本発明では、この固定層４を蛍光体含有層２と接触して形成していることによって（より具体的には、蛍光体含有層２を囲むように形成していることによって）、蛍光体含有層２が反射板３から剥れにくくするとともに、反射層１４の蛍光体含有層形成領域の表面を洗浄等で浄化せずに蛍光体含有層２を形成することによって、励起光源５からの励起光を蛍光体含有層２に照射したときに蛍光体含有層２から出射される蛍光発光の光出力（輝度）を向上させることができる。
なお、図３（ａ）、（ｂ）の光源装置２０は、蛍光体含有層２が反射板３上に形成されていることから、励起光源５が設けられている側の面とは反対側に設けられた反射板３による反射を用いて、蛍光などの光（正確には、蛍光、および、蛍光体含有層２内を透過した励起光）を、励起光源５が設けられている側と同じ側から出射光として取り出す反射方式の光源装置として構成されている。
また、図３（ａ）、（ｂ）の光源装置２０において、励起光源５には、紫外光から可視光領域に発光波長をもつ発光ダイオードや半導体レーザーなどが使用可能である。
より具体的に、励起光源５には、例えば、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約３８０ｎｍの近紫外光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体含有層２の蛍光体としては、波長が約３８０ｎｍないし約４０５ｎｍの紫外光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、 ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等を用いることができ、青色蛍光体には、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＬａＡｌ（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｎ，Ｏ）１０：Ｃｅ３＋等を用いることができる。
また、励起光源５には、例えば、ＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約４６０ｎｍの青色光を発光する発光ダイオードや半導体レーザーなどを用いることができる。この場合、蛍光体含有層２の蛍光体としては、波長が約４４０ｎｍないし約４７０ｎｍの青色光により励起されるものとして、例えば、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＫＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＫＴｉＦ６：Ｍｎ４＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ｇａ，Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋等を用いることができる。また、波長が約４４０ｎｍないし約４７０ｎｍの青色光により励起されるものとして、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋ （ＹＡＧ）、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ２＋等の黄色蛍光体を用いることができる。
より詳細に、蛍光体含有層２は、励起光源５からの励起光（紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光）により励起され励起光源５の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する少なくとも１種類の蛍光体を含んでいる。具体的には、励起光源５が紫外光を発光するものである場合、蛍光体含有層２は、例えば、青、緑、赤色などの蛍光体のうち、少なくとも１種類の蛍光体を含んでいる。励起光源５が紫外光を発光するものである場合、蛍光体含有層２が、例えば、青、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには（青、緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには）、励起光源５からの紫外光を蛍光体含有層２に照射するとき、反射光として白色の照明光を得ることができる。また、励起光源５が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体含有層２は、例えば、緑、赤、黄色などの蛍光体のうち、少なくとも１種類の蛍光体を含んでいる。励起光源５が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体含有層２が、例えば、緑、赤色の蛍光体を含んでいるときには（緑、赤色の蛍光体のそれぞれが例えば均一に分散されて混合されたものとなっているときには）、励起光源５からの青色光を蛍光体含有層２に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。また、励起光源５が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体含有層２が、例えば、黄色の蛍光体だけを含んでいるときには、励起光源５からの青色光を蛍光体含有層２に照射するとき、反射光として白色などの照明光を得ることができる。また、励起光源５が可視光として青色光を発光するものである場合、蛍光体含有層２が、例えば、緑色の蛍光体だけを含んでいるときには、励起光源５からの青色光を蛍光体含有層２に照射するとき、反射光として、緑色の蛍光と励起光としての青色光とが出射されるが、緑色光を透過し青色光を透過しないフィルタを設ければ、緑色の蛍光だけを取り出し、緑色の照明光を得ることができる。
また、図３（ａ）、（ｂ）の例では、発光板１は、駆動手段（例えばモーター）９によって回転軸Ｘの周りに回転可能な蛍光回転体として構成されている。すなわち、蛍光体含有層２は、回転軸Ｘの周りに回転可能な反射板３に設けられている。このように、蛍光体含有層２は、回転軸Ｘの周りに回転可能な反射板３に設けられているので、励起光源５に対して反射板３を回転させることにより、励起光源５からの励起光が当たる蛍光体含有層２の場所を分散させ、蛍光体含有層２の光照射部での発熱を抑えることができ、より一層の高輝度化が可能となる。
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すような本発明の光源装置２０と、該光源装置２０の蛍光体含有層２からの出射光が入射する光学系（レンズやミラーなど）とを組み合わせて、プロジェクターなどの照明装置を構成することができる。図１１に、一例として、本発明の光源装置２０とレンズ３０とを組み合わせた照明装置を示す。照明装置は、発光板１の蛍光体含有層からの発光が入射するレンズ３０を備えている。
図３（ａ）、（ｂ）には、発光板１の一例を示したが、発光板１としては種々の変形が可能である。図４、図５、図６、図７、図８には、発光板１の種々の変形例が示されている。図４の例では、固定層４は、蛍光体含有層２の一部を覆うように形成されている。また、図５の例では、固定層４は、蛍光体含有層２の全体を覆うように形成されている。図４、図５の例のように、固定層４が蛍光体含有層２の一部または全体を覆うように形成されている場合には、固定層４によって蛍光体含有層２をより確実に剥れにくくすることができる。また、図６の例では、発光板１の縁取りの一部（符号２２で示す部分）が途切れている。この場合には、発光板１が回転軸Ｘの周りに回転している状態で、励起光源５からの励起光（例えば青色光）が発光板１の縁取りの一部が途切れている部分２２を照射するときに、励起光源５からの励起光（例えば青色光）を反射させずに励起光源５が設けられている側とは反対の側に出射させることができる。また、図７の例では、発光板１の蛍光体含有層２として、３種類の蛍光体含有層２ａ，２ｂ，２ｃ（例えば赤色蛍光体からなる赤色の蛍光体含有層２ａと緑色蛍光体からなる緑色の蛍光体含有層２ｂと青色蛍光体からなる青色の蛍光体含有層２ｃ）が３等分に分割された蛍光体領域として設けられており、この場合、励起光源５として紫外光を発光するものを用いれば、発光板１の回転時の反射光として白色などの照明光を得ることができる。また、上述した各例では、発光板１が蛍光回転体として構成されているものとなっているが、図８（ａ）、（ｂ）の例では（図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は断面図）、発光板１は、回転せずに固定されたものとなっている。図６、図７、図８（ａ）、（ｂ）のような場合にも、固定層４を蛍光体含有層２、２ａ，２ｂ，２ｃと接触して形成していることによって（より具体的には、蛍光体含有層２、２ａ，２ｂ，２ｃを囲むように固定層４を形成していることによって）、蛍光体含有層２、２ａ，２ｂ，２ｃが反射板３から剥れにくくするとともに、反射層１４上に残渣（粘着剤（アクリル系粘着剤）１５の残り）をそのまま存在させて蛍光体含有層２、２ａ，２ｂ，２ｃを形成することによって、励起光源５からの励起光を蛍光体含有層２、２ａ，２ｂ，２ｃに照射したときに蛍光体含有層２、２ａ，２ｂ，２ｃから出射される蛍光発光の光出力（輝度）を向上させることができる。
次に、本発明の発光板１の製造方法について説明する。
本発明の発光板１の製造方法は、
（ａ） 基板１１と、該基板１１上に形成された反射層１４とを有し、該反射層１４上にアクリル系粘着剤１５を介して保護フィルム１６が形成された状態で反射板１０３’を準備する工程と、
（ｂ） 前記保護フィルム１６を剥がした後、前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層２を形成する工程と、
（ｃ） 前記保護フィルム１６を剥がした後、前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された反射板３の前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層２に接する固定層４を形成する工程と、
を有している。
（ａ） 基板１１と、該基板１１上に形成された反射層１４とを有し、該反射層１４上にアクリル系粘着剤１５を介して保護フィルム１６が形成された状態で反射板１０３’を準備する工程と、
（ｂ） 前記保護フィルム１６を剥がした後、前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層２を形成する工程と、
（ｃ） 前記保護フィルム１６を剥がした後、前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された反射板３の前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層２に接する固定層４を形成する工程と、
を有している。
ここで、前記（ｃ）工程における清浄化処理は、加熱、紫外線照射、プラズマ照射のいずれかにより行われる。
また、本発明の第１の作製工程例では、前記（ｂ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂を塗布して蛍光体含有層２を形成した後、前記（ｃ）工程として、前記反射板を加熱処理する。
また、本発明の第２の作製工程例では、前記（ｃ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域をマスクして前記反射板を紫外線照射あるいはプラズマ照射した後、前記（ｂ）工程および前記（ｄ）工程として、蛍光体含有樹脂を前記反射板３の前記蛍光体含有層形成領域と前記固定層形成領域とにわたって塗布し、前記蛍光体含有層２と前記固定層４とを形成する。この場合において、固定層４は、前記蛍光体含有層２と同じ蛍光体含有樹脂から構成され、つまり、固定層４にも蛍光体が含有されている。
本願の発明者は、第１の作製工程例によって発光板１を実際に作製した。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は発光板１の第１の作製工程例を示す図である。
発光板１の第１の作製工程例では、先ず、基板１１と、該基板１１上に形成された反射層１４とを有し、該反射層１４上にアクリル系粘着剤１５を介して保護フィルム１６が形成された状態で反射板１０３’を準備した（図９（ａ）参照）。
次いで、反射板１０３’から保護フィルム１６を剥ぎ、反射板１０３の状態にし、保護フィルム１６を剥いだ反射板１０３上に印刷によって蛍光体含有樹脂２’として蛍光体含有シリコーン樹脂を所望の形状に塗布した（図９（ｂ）参照）。この際、樹脂塗布部の周囲に反射板１０３の表面が露出されるように残した。また、バインダーとなるシリコーン樹脂は、熱や光による劣化が少なく、蛍光体を高濃度で混練できる低粘度（１．４〜２Ｐａ・ｓ）のジメチル系シリコーン樹脂を選択した。一方、蛍光体にはＹＡＧ蛍光体を使用した。
シリコーン樹脂は、一般的に１５０℃で数時間加熱することにより硬化するが、露出されている反射板１０３の表面の浄化（アクリル系粘着剤１５の除去）も兼ねてこれを２００℃で１０分間加熱し、蛍光体含有樹脂２’を仮硬化状態にして、蛍光体含有層２を形成した。なお、この２００℃の加熱による蛍光体含有層２の反射板との接着性改善は殆ど見られない。また、この加熱処理によって、反射板１０３は反射板３の状態になる（図９（ｃ）参照）。すなわち、反射板３上の蛍光体含有層２が形成される蛍光体含有層形成領域では、残渣（粘着剤（アクリル系粘着剤）１５の残り）がそのまま存在すると推測される一方で、後述のように固定層４が形成される反射板３の固定層形成領域では、反射板３の表面が清浄化されて、残渣（粘着剤（アクリル系粘着剤）１５の残り）が除去された状態と推測される。
次に、蛍光体含有樹脂部のバインダーとして用いたものと同じシリコーン樹脂（ジメチル系シリコーン樹脂）またはフェニル系シリコーン樹脂を固定樹脂４’として蛍光体含有層２を隙間無く縁取るようにディスペンサや印刷機を用いて塗布した（図９（ｄ）参照）。もしくは、図４、図５に示すように蛍光体含有層２の一部もしくは全体を覆い尽くすように固定樹脂４’を塗布しても良い。
つまり、固定樹脂４’は、蛍光体含有層２に接し、かつ、反射板３に接するように塗布される。
また、固定樹脂４’のバインダーは、蛍光体含有樹脂層のバインダーと全く同一の構造式を有するシリコーン樹脂のみならず、異なる構造式を有するシリコーン樹脂であっても良い。尚、二種のジメチル系シリコーン樹脂の組み合わせ、ジメチル系シリコーン樹脂とフェニル系シリコーン樹脂との組み合わせでも、本発明の効果が得られることを確認している。
固定樹脂４’を塗布した後、これを１５０℃で２時間以上加熱すると、固定樹脂４’は蛍光体含有層２および反射板３のいずれとも強く接着されて、固定層４となる（図９（ｅ）参照）。固定層４が形成されることで、結果的に蛍光体含有層２も反射板３から剥がれにくい状態となる。
蛍光体含有層２の接着性の確認のため、蛍光体含有層２（および固定層４）へカッターなどで１ｍｍ幅に反射板３まで達する切り込みを数本入れて、刃との摩擦で短冊状に切断された蛍光体含有層２（および固定層４）の持ち上がりの有無と、さらに粘着テープ（ＤＩＣ社製の１５．２Ｎ／２０ｍｍの粘着力のアクリルテープ）によるピール試験（はがれ試験）を行った。その結果、本実施例においては、蛍光体含有層２および固定層４の持ち上がりは無く、粘着テープによるピール試験によっても剥がれることがなかった。一方、固定層４を形成しない比較サンプルを作製して同様の試験をしたところ、切り込みを入れた段階で、刃との摩擦で蛍光外含有層２が持ち上がり、軽い衝撃で剥がれ落ちてしまった。
また、本実施例においては、蛍光体含有層２の相対輝度は、蛍光体含有層に反射板３との接着強度の高いシリコーン樹脂をバインダーとして用いた比較サンプル（反射板３上の蛍光体含有層形成領域の面積が同じサンプル）の輝度を１００％として、１０２〜１０３％と向上していた。
なお、図９（ｄ）の工程において固定樹脂４’を塗布する際、樹脂粘度を調整するためにシリカや酸化チタンなどの増粘剤を混ぜても良い。また、固定樹脂４’の接着面を反射板上に十分確保出来ない場合は、蛍光体含有樹脂２’の塗布面を本来の面積よりも小さめに設計し、同じ蛍光体を混ぜた固定樹脂４’を周囲に塗布することで発光面を大きく保つことが出来る。さらに、固定樹脂４’に二酸化チタンなどの光散乱性粒子を含有して、固定層４に反射体の機能を持たせることもできる。つまり、固定樹脂４’には、粘度調整用フィラー、散乱材、または、蛍光体などを適宜含有させることができる。
また、本願の発明者は、第２の作製工程例によって発光板１を実際に作製した。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は発光板１の第２の作製工程例を示す図である。
発光板１の第２の作製工程例では、先ず、基板１１と、該基板１１上に形成された反射層１４とを有し、該反射層１４上にアクリル系粘着剤１５を介して保護フィルム１６が形成された状態で反射板１０３’を準備した（図１０（ａ）参照）。
次いで、反射板１０３’から保護フィルム１６を剥ぎ、反射板１０３の状態にし、保護フィルム１６を剥いだ反射板１０３上の蛍光体含有層形成領域Ａ１をパターニングマスク２５で隠し、水銀ランプを用いて反射板１０３に紫外線を照射する（図１０（ｂ）参照）。これにより、反射板１０３上の蛍光体含有層形成領域Ａ１が清浄化されておらず、蛍光体含有層形成領域Ａ１以外の領域は清浄化されている反射板３が形成される。反射板１０３上の蛍光体含有層形成領域Ａ１にはアクリル系粘着剤１５の残渣が残され、反射板１０３上の蛍光体含有層形成領域Ａ１以外の領域では反射板表面が清浄化されアクリル系粘着剤１５が除去された状態が形成されたと推測される。
次いで、パターニングマスク２５を外し（図１０（ｃ）参照）、パターニングマスク２５で隠れていた反射板３上の蛍光体含有層形成領域Ａ１よりも広い領域Ａ３に対して蛍光体含有樹脂２’（４’）として蛍光体含有シリコーン樹脂を所望の形状に塗布した（図１０（ｄ）参照）。この際、バインダーとなるシリコーン樹脂は、熱や光による劣化が少なく、蛍光体を高濃度で混練できる低粘度（１．４〜２Ｐａ・ｓ）のジメチル系シリコーン樹脂を選択した。一方、蛍光体にはＹＡＧ蛍光体を使用した。
次いで、これを１５０℃で２時間以上加熱することによって蛍光体含有樹脂２’（４’）を硬化させ、蛍光体含有層２と前記固定層４とを形成した（図１０（ｅ）参照）。なお、このことからもわかるように、第２の作製工程例では、蛍光体含有層２と固定層４とは、一体に形成される。そのため、固定層４は、蛍光体含有層２と接し、かつ、反射板３と接して形成される。つまり、領域Ａ３上に形成された蛍光体含有樹脂２’のうち、清浄化されていない領域Ａ１上に形成された蛍光体含有樹脂２’が蛍光体含有層２となり、領域Ａ１以外の清浄化された領域上に形成された蛍光体含有樹脂２’が固定層４となる。
第２の作製工程例で作製された発光板も、第１の作製工程例で作製された発光板と同様、蛍光体含有層２および固定層４が反射板３から剥がれることがなく、かつ、蛍光体含有層に反射板３との接着強度の高いシリコーン樹脂をバインダーとして用いた比較サンプル（反射板３上の蛍光体含有層形成領域の面積が同じサンプル）の輝度よりも高い輝度を得ることができる。
このように、第１、第２の作製工程例のいずれによっても、本発明の発光板１を作製できる。
なお、上述した第１、第２の作製工程例では、基板１１と、該基板１１上に形成された反射層１４とを有し、該反射層１４上にアクリル系粘着剤１５を介して保護フィルム１６が形成された状態での反射板１０３’を準備したが、基板１１と、該基板１１上に形成された反射層１４とを有する反射板（例えば１０３）を準備して、本発明の発光板１を作製することもできる。
この場合の本発明の発光板１の製造方法は、
（ａ） 基板１１と該基板１１上に形成された反射層１４とを有する反射板（例えば１０３）を準備する工程と、
（ｂ） 前記反射板（例えば１０３）の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層２を形成する工程と、
（ｃ） 前記反射板（例えば１０３）の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層４を形成する工程と、
を有しているものとなる。
（ａ） 基板１１と該基板１１上に形成された反射層１４とを有する反射板（例えば１０３）を準備する工程と、
（ｂ） 前記反射板（例えば１０３）の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層２を形成する工程と、
（ｃ） 前記反射板（例えば１０３）の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層４を形成する工程と、
を有しているものとなる。
本発明は、車両用照明、プロジェクター、一般照明などに利用可能である。
１ 発光板
２ 蛍光体含有層
２’ 蛍光体含有樹脂
３、１０３、１０３’ 反射板
４ 固定層
４’ 固定樹脂
５ 励起光源
９ 駆動手段
１１ 基板
１２ 金属反射層
１３ 増反射層
１４ 反射層
１５ 粘着剤
１６ 保護フィルム
２０ 光源装置
２５ パターニングマスク
３０ レンズ
２ 蛍光体含有層
２’ 蛍光体含有樹脂
３、１０３、１０３’ 反射板
４ 固定層
４’ 固定樹脂
５ 励起光源
９ 駆動手段
１１ 基板
１２ 金属反射層
１３ 増反射層
１４ 反射層
１５ 粘着剤
１６ 保護フィルム
２０ 光源装置
２５ パターニングマスク
３０ レンズ
Claims (14)
- 励起光源からの励起光によって蛍光発光する蛍光体を含有した蛍光体含有層が形成されている発光板であって、
該発光板は、基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を備え、
該反射板上に、前記蛍光体含有層が形成され、
前記反射板上には、さらに、固定層が前記蛍光体含有層と接触して形成されており、
前記反射板と前記固定層との接着強度は、前記反射板と前記蛍光体含有層との接着強度よりも大きいことを特徴とする発光板。 - 請求項１記載の発光板において、前記蛍光体含有層は、蛍光体を含有した光透過性樹脂から構成されていることを特徴とする発光板。
- 請求項２記載の発光板において、前記固定層は、前記光透過性樹脂と同一の樹脂をベースとする材料から構成されていることを特徴とする発光板。
- 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光板において、前記蛍光体含有層は、前記反射板上に、アクリル系粘着層を介して形成されていることを特徴とする発光板。
- 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発光板において、前記反射板上において、前記固定層は前記蛍光体含有層を囲むように形成されていることを特徴とする発光板。
- 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光板において、前記固定層は、蛍光体を含有することを特徴とする発光板。
- 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光板において、前記固定層は、光散乱性粒子を含有することを特徴とする発光板。
- 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光板と、該発光板の前記蛍光体含有層に、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を励起光として照射する励起光源とを備えていることを特徴とする光源装置。
- 請求項８記載の光源装置と、該光源装置の前記蛍光体含有層からの出射光が入射する光学系とを備えていることを特徴とする照明装置。
- 反射板上に蛍光体含有層を備えた発光板の製造方法において、
（ａ） 基板と該基板上に形成された反射層とを有する反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有していることを特徴とする発光板の製造方法。 - 反射板上に蛍光体含有層を備えた発光板の製造方法において、
（ａ） 基板と、該基板上に形成された反射層とを有し、該反射層上にアクリル系粘着剤を介して保護フィルムが形成された状態で反射板を準備する工程と、
（ｂ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂からなる前記蛍光体含有層を形成する工程と、
（ｃ） 前記保護フィルムを剥がした後、前記反射板の前記蛍光体含有層形成領域の外側を清浄化処理して固定層形成領域を形成する工程と、
（ｄ） 前記（ｃ）工程で形成された前記固定層形成領域上に、前記蛍光体含有層に接する固定層を形成する工程と、
を有していることを特徴とする発光板の製造方法。 - 請求項１０または請求項１１記載の発光板の製造方法において、
前記（ｃ）工程における清浄化処理は、加熱、紫外線照射、プラズマ照射のいずれかにより行われることを特徴とする発光板の製造方法。 - 請求項１０または請求項１１記載の発光板の製造方法において、
前記（ｂ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域に蛍光体含有樹脂を塗布した後、前記（ｃ）工程として、前記反射板を加熱処理することを特徴とする発光板の製造方法。 - 請求項１０または請求項１１記載の発光板の製造方法において、
前記（ｃ）工程として、前記蛍光体含有層形成領域をマスクして前記反射板を紫外線照射あるいはプラズマ照射した後、前記（ｂ）工程および前記（ｄ）工程として、蛍光体含有樹脂を前記蛍光体含有層形成領域と前記固定層形成領域とにわたって塗布し、前記蛍光体含有層と前記固定層とを形成することを特徴とする発光板の製造方法。
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