JP2015206940A - Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector - Google Patents

Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector Download PDF

Info

Publication number
JP2015206940A
JP2015206940A JP2014088358A JP2014088358A JP2015206940A JP 2015206940 A JP2015206940 A JP 2015206940A JP 2014088358 A JP2014088358 A JP 2014088358A JP 2014088358 A JP2014088358 A JP 2014088358A JP 2015206940 A JP2015206940 A JP 2015206940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main surface
phosphor
fluorescent wheel
phosphor layer
projector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014088358A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
忠仁 古山
Tadahito Furuyama
忠仁 古山
民雄 安東
Tamio Ando
民雄 安東
俊輔 藤田
Shunsuke Fujita
俊輔 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP2014088358A priority Critical patent/JP2015206940A/en
Publication of JP2015206940A publication Critical patent/JP2015206940A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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 phosphor layer 12, and a ring-shaped reflection substrate 11 that has a first main surface 11a on which the phosphor layer 12 is provided and a second main surface 11b located on the opposite side of the main surface 11a. At least on one of the first main surface 11a and second main surface 11b, recesses 13 and 14 or a projection are provided for causing convection of the air in the vicinity of the main surfaces by the rotation of the reflection substrate 11.

Description

本発明は、プロジェクター用蛍光ホイール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 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, 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、蛍光体層と、蛍光体層が設けられる第1の主面及び第1の主面と反対側に位置する第2の主面を有するリング状の反射基板と備え、第1の主面及び第2の主面の少なくとも一方の主面に、反射基板が回転することにより主面近傍の空気に対流を生じさせるための凹部または凸部が形成されていることを特徴としている。   A fluorescent wheel for a projector according to the present invention includes a phosphor layer, a first main surface on which the phosphor layer is provided, and a ring-shaped reflective substrate having a second main surface located on the opposite side of the first main surface. And at least one main surface of the first main surface and the second main surface is formed with a concave portion or a convex portion for causing convection in the air near the main surface by rotating the reflective substrate. It is characterized by.

凹部または凸部は、例えば、反射基板の中心部から外周部に向かって延びるように形成される。   The concave portion or the convex portion is formed, for example, so as to extend from the central portion of the reflective substrate toward the outer peripheral portion.

反射基板として、反射ガラス基板を用いることができる。   A reflective glass substrate can be used as the reflective substrate.

蛍光体層は、第1のガラスマトリクスと、第1のガラスマトリクス中に分散している蛍光体を含むことが好ましい。   The phosphor layer preferably includes a first glass matrix and a phosphor dispersed in the first glass matrix.

反射ガラス基板は、例えば、第2のガラスマトリクスと、第2のガラスマトリクス中に分散している、第2のガラスマトリクスと異なる屈折率を有する無機粒子を含むものから形成することができる。   The reflective glass substrate can be formed, for example, from a material containing a second glass matrix and inorganic particles dispersed in the second glass matrix and having a refractive index different from that of the second glass matrix.

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、蛍光ホイールの蛍光体層に励起光を照射する光源とを備える。   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 irradiates a phosphor layer of the fluorescent wheel with excitation light.

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.

本発明の第1の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す平面図である。It is a top view which shows the fluorescent wheel for projectors of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す裏面図である。It is a back view which shows the fluorescent wheel for projectors of the 1st 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. 本発明の第1の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 the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fluorescent wheel for projectors of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを用いた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 using a fluorescent wheel for projectors of a 1st embodiment of the present 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、本発明の第1の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す平面図であり、図2は裏面図である。図3は、図1に示すA−A線に沿う断面図である。図1、図2及び図3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、リング状の反射基板11と、反射基板11の第1の主面11aの上に設けられる蛍光体層12とを備えている。第1の主面11aには、第1の凹部13が形成されている。第2の主面11bには、第2の凹部14が形成されている。第1の凹部13及び第2の凹部14は、反射基板11の中心部から外周部に向かって延びる溝として形成されている。   FIG. 1 is a plan view showing a fluorescent wheel for a projector according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a rear view. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the fluorescent wheel 10 has a ring shape. The fluorescent wheel 10 includes a ring-shaped reflective substrate 11 and a phosphor layer 12 provided on the first main surface 11 a of the reflective substrate 11. A first recess 13 is formed in the first main surface 11a. A second recess 14 is formed in the second main surface 11b. The first recess 13 and the second recess 14 are formed as grooves extending from the central portion of the reflective substrate 11 toward the outer peripheral portion.

蛍光ホイール10は、中心軸Cを回転中心として回転させて用いられる。本実施形態では、蛍光ホイール10が回転することにより、第1の主面11a及び第2の主面11b近傍の空気が、第1の凹部13及び第2の凹部14内の壁部によって押圧され、第1の主面11a及び第2の主面11b近傍の空気に対流が生じる。このため、蛍光体層12で生じ、反射基板11に伝達された熱が、効率良く反射基板11から外部に放出される。したがって、蛍光体層12が加熱されるのを抑制することができる。   The fluorescent wheel 10 is used while being rotated about the central axis C as a rotation center. In the present embodiment, the rotation of the fluorescent wheel 10 causes the air in the vicinity of the first main surface 11 a and the second main surface 11 b to be pressed by the wall portions in the first recess 13 and the second recess 14. Convection occurs in the air in the vicinity of the first main surface 11a and the second main surface 11b. For this reason, the heat generated in the phosphor layer 12 and transmitted to the reflective substrate 11 is efficiently released from the reflective substrate 11 to the outside. Therefore, it can suppress that the fluorescent substance layer 12 is heated.

また、第1の凹部13及び第2の凹部14が形成されることにより、第1の主面11a及び第2の主面11bの表面積を大きくすることができる。このため、空気と接触する表面積を大きくすることができ、この点からも効率良く反射基板11から熱を外部に放出することができる。   Moreover, the surface area of the 1st main surface 11a and the 2nd main surface 11b can be enlarged by forming the 1st recessed part 13 and the 2nd recessed part 14. FIG. For this reason, the surface area which contacts air can be enlarged, and heat can be efficiently released from the reflective substrate 11 to the outside also in this respect.

図4は、本発明の第1の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。本実施形態において、蛍光体層12は、第1のガラスマトリクス15と、その中に分散された蛍光体16とから構成されている。本実施形態では、蛍光体16として、無機蛍光体の粒子が用いられている。   FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing the vicinity of the phosphor layer in the projector fluorescent wheel according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the phosphor layer 12 is composed of a first glass matrix 15 and a phosphor 16 dispersed therein. In the present embodiment, inorganic phosphor particles are used as the phosphor 16.

第1のガラスマトリクス15は、無機蛍光体等の蛍光体16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15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 first glass matrix 15 is not particularly limited as long as it can be used as a dispersion medium for the phosphor 16 such as an inorganic phosphor. For example, borosilicate glass or phosphate glass can be used. The softening point of the glass matrix 15 is preferably 250 ° C to 1000 ° C, and more preferably 300 ° C to 850 ° C.

蛍光体16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16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、黄色光または赤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 16 is not particularly limited as long as it emits fluorescence upon incidence of excitation light. Specific examples of the phosphor 16 include an oxide phosphor, a nitride phosphor, an oxynitride phosphor, a chloride phosphor, an acid chloride phosphor, a sulfide phosphor, an oxysulfide phosphor, and a halogen. And one or more selected from a phosphor, a chalcogenide phosphor, an aluminate phosphor, a halophosphate phosphor, and a garnet compound phosphor. When blue light is used as the excitation light, for example, a phosphor that emits green light, yellow light, or red light as fluorescence can be used.

蛍光体16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16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16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 size of the phosphor 16 is preferably 1 μm to 50 μm, and more preferably 5 μm to 25 μm. If the average particle size of the phosphor 16 is too small, the emission intensity may be reduced. On the other hand, if the average particle size of the phosphor 16 is too large, the emission color may be non-uniform.

蛍光体層12中での蛍光体16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 16 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 within the range.

蛍光体層12の厚みは、励起光が確実に蛍光体16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 16. 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.

反射基板11の厚みは、50μm〜1000μmであることが好ましく、100μm〜800μmであることがより好ましく、200μm〜500μmであることがさらに好ましい。反射基板11の厚みが大きすぎると、ホイール自体の重量が大きくなり、回転させるモーターの負荷が大きくなる。一方、反射基板11の厚みが小さすぎると、機械強度が低下して、ホイールとして回転させた場合に破損するおそれがある。   The thickness of the reflective substrate 11 is preferably 50 μm to 1000 μm, more preferably 100 μm to 800 μm, and still more preferably 200 μm to 500 μm. If the thickness of the reflective substrate 11 is too large, the weight of the wheel itself increases, and the load on the rotating motor increases. On the other hand, if the thickness of the reflective substrate 11 is too small, the mechanical strength is reduced, and there is a risk of damage when rotated as a wheel.

本実施形態において、反射基板11は、反射ガラス基板から形成されている。本実施形態の反射ガラス基板は、第2のガラスマトリクス17と、その中に分散した無機粒子18とから構成されている。無機粒子18としては、第2のガラスマトリクス17と異なる屈折率を有するものであることが好ましい。具体的には、無機粒子18は、Al、Nb、Ti、Ta、La、Zr、Ce、Ga、Mg、Si及びZnからなる群から選ばれる少なくとも一種の酸化物または窒化物であることが好ましい。無機粒子18の好ましい具体例としては、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ランタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化ガリウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛などが挙げられる。無機粒子18として、特に好ましくは、酸化アルミニウムが用いられる。   In this embodiment, the reflective substrate 11 is formed from a reflective glass substrate. The reflective glass substrate of this embodiment is composed of a second glass matrix 17 and inorganic particles 18 dispersed therein. The inorganic particles 18 preferably have a refractive index different from that of the second glass matrix 17. Specifically, the inorganic particles 18 are preferably at least one oxide or nitride selected from the group consisting of Al, Nb, Ti, Ta, La, Zr, Ce, Ga, Mg, Si, and Zn. . Preferable specific examples of the inorganic particles 18 include aluminum oxide, niobium oxide, titanium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide, zirconium oxide, cerium oxide, gallium oxide, magnesium oxide, silicon oxide, and zinc oxide. As the inorganic particles 18, aluminum oxide is particularly preferably used.

第2のガラスマトリクス17としては、例えば、第1のガラスマトリクス15についての上記説明で挙げたものを用いることができる。第2のガラスマトリクス17は、第1のガラスマトリクス15と実質的に同じものであることが好ましい。第1のガラスマトリクス15と第2のガラスマトリクス17を実質的に同じガラスから形成することにより、蛍光体層12から反射基板11へ蛍光が効率良く入射しやすくなる。また、蛍光体層12と反射基板11の熱膨張係数差に起因する剥離が生じにくくなる。   As the 2nd glass matrix 17, what was mentioned by the said description about the 1st glass matrix 15 can be used, for example. The second glass matrix 17 is preferably substantially the same as the first glass matrix 15. By forming the first glass matrix 15 and the second glass matrix 17 from substantially the same glass, the fluorescent light easily enters the reflecting substrate 11 from the phosphor layer 12 efficiently. Further, peeling due to the difference in thermal expansion coefficient between the phosphor layer 12 and the reflective substrate 11 is less likely to occur.

無機粒子18の平均粒子径は、0.3μm〜50μmの範囲内であることが好ましく、0.5μm〜30μmの範囲内であることがより好ましい。無機粒子18の平均粒子径が小さすぎると、レイリー散乱の波長依存性により十分な散乱効果が得られにくくなる。結果として、十分な反射率が得られにくくなる。一方、無機粒子18の平均粒子径が大きすぎると、単位体積あたりに存在できる粒子数が少なくなり十分な散乱効果が得られにくくなる。結果として、十分な反射率が得られにくくなる。   The average particle diameter of the inorganic particles 18 is preferably in the range of 0.3 μm to 50 μm, and more preferably in the range of 0.5 μm to 30 μm. If the average particle size of the inorganic particles 18 is too small, it becomes difficult to obtain a sufficient scattering effect due to the wavelength dependence of Rayleigh scattering. As a result, it becomes difficult to obtain sufficient reflectance. On the other hand, if the average particle diameter of the inorganic particles 18 is too large, the number of particles that can exist per unit volume is reduced and it becomes difficult to obtain a sufficient scattering effect. As a result, it becomes difficult to obtain sufficient reflectance.

反射基板11中での無機粒子18の含有量は、5〜80体積%の範囲内であることが好ましく、10〜70体積%の範囲内であることがより好ましく、20〜60体積%の範囲内であることがさらに好ましい。無機粒子18の含有量が多すぎると、反射基板11中に空隙が多くなり、結果として、蛍光体層12との接合強度が低下しやすくなる。一方、無機粒子18の含有量が少なすぎると、十分な反射率が得られにくくなる。   The content of the inorganic particles 18 in the reflective substrate 11 is preferably in the range of 5 to 80% by volume, more preferably in the range of 10 to 70% by volume, and in the range of 20 to 60% by volume. More preferably, it is within. When there is too much content of the inorganic particle 18, a space | gap will increase in the reflective substrate 11, and as a result, joining strength with the fluorescent substance layer 12 will fall easily. On the other hand, when the content of the inorganic particles 18 is too small, it is difficult to obtain sufficient reflectance.

図5は、本発明の第2の実施形態のプロジェクター用蛍光ホイールを示す断面図である。本実施形態では、第1の実施形態における第1の凹部13及び第2の凹部14に代えて、第1の凸部19及び第2の凸部20が形成されている。すなわち、反射基板11の第1の主面11aに第1の凸部19が形成されており、第2の主面11bに第2の凸部20が形成されている。第1の凸部19及び第2の凸部20は、反射基板11の中心部から外周部に向かって延びるように形成されている。   FIG. 5 is a sectional view showing a fluorescent wheel for a projector according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a first convex portion 19 and a second convex portion 20 are formed instead of the first concave portion 13 and the second concave portion 14 in the first embodiment. That is, the 1st convex part 19 is formed in the 1st main surface 11a of the reflective substrate 11, and the 2nd convex part 20 is formed in the 2nd main surface 11b. The 1st convex part 19 and the 2nd convex part 20 are formed so that it may extend toward the outer peripheral part from the center part of the reflective substrate 11. FIG.

本実施形態においても、蛍光ホイール10が回転することにより、第1の主面11a及び第2の主面11b近傍の空気が、第1の凸部19及び第2の凸部20の壁部によって押圧され、第1の主面11a及び第2の主面11b近傍の空気に対流が生じる。このため、蛍光体層12で生じ、反射基板11に伝達された熱が、効率良く反射基板11から外部に放出される。したがって、蛍光体層12が加熱されるのを抑制することができる。   Also in the present embodiment, when the fluorescent wheel 10 rotates, the air in the vicinity of the first main surface 11a and the second main surface 11b is caused by the wall portions of the first convex portion 19 and the second convex portion 20. When pressed, convection occurs in the air in the vicinity of the first main surface 11a and the second main surface 11b. For this reason, the heat generated in the phosphor layer 12 and transmitted to the reflective substrate 11 is efficiently released from the reflective substrate 11 to the outside. Therefore, it can suppress that the fluorescent substance layer 12 is heated.

また、第1の凸部19及び第2の凸部20が形成されることにより、第1の主面11a及び第2の主面11bの表面積を大きくすることができる。このため、空気と接触する表面積を大きくすることができ、この点からも効率良く反射基板11から熱を外部に放出することができる。   Moreover, the surface area of the 1st main surface 11a and the 2nd main surface 11b can be enlarged by forming the 1st convex part 19 and the 2nd convex part 20. FIG. For this reason, the surface area which contacts air can be enlarged, and heat can be efficiently released from the reflective substrate 11 to the outside also in this respect.

上記各実施形態では、第1の主面11a及び第2の主面11bのそれぞれに、凹部または凸部が形成されているが、本発明においては、第1の主面11a及び第2の主面11bの少なくともいずれか一方の主面に、凹部または凸部が形成されていればよい。また、1つの主面に凹部及び凸部の両方が形成されていてもよい。   In each of the above embodiments, the first main surface 11a and the second main surface 11b are each formed with a recess or a protrusion. However, in the present invention, the first main surface 11a and the second main surface 11b are formed. It is only necessary that a concave portion or a convex portion is formed on at least one main surface of the surface 11b. Moreover, both the recessed part and the convex part may be formed in one main surface.

凹部の深さは、特に限定されるものではないが、反射基板11の高さ(凹部の深さ方向における高さ)の0.1〜0.4倍の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.4倍の範囲である。凹部の幅は、特に限定されるものではないが、凹部の深さの2〜20倍の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5〜20倍の範囲である。なお、凹部の幅は、凹部が長手方向に延びる溝状である場合には、長手方向に垂直な方向における幅である。なお、凹部の形状は、断面が矩形状に限られず、円弧状や三角形状等であってもよい。また、第1の実施形態に示すような溝状のものに限定されるものではなく、穴部のようなものであってもよい。   The depth of the recess is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 0.4 times the height of the reflective substrate 11 (height in the depth direction of the recess), more preferably. Is in the range of 0.2 to 0.4 times. The width of the recess is not particularly limited, but is preferably in the range of 2 to 20 times the depth of the recess, and more preferably in the range of 5 to 20 times. In addition, the width | variety of a recessed part is a width | variety in the direction perpendicular | vertical to a longitudinal direction, when a recessed part is groove shape extended in a longitudinal direction. Note that the shape of the recess is not limited to a rectangular cross section, and may be an arc shape, a triangular shape, or the like. Moreover, it is not limited to a groove-shaped thing as shown in 1st Embodiment, A thing like a hole part may be sufficient.

凸部の高さは、特に限定されるものではないが、反射基板11の高さ(凸部の高さ方向における高さ)の0.1〜0.4倍の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.4倍の範囲である。凸部の幅は、特に限定されるものではないが、凸部の高さの2〜20倍の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは5〜20倍の範囲である。なお、凸部の幅は、凸部が長手方向に延びる形状である場合には、長手方向に垂直な方向における幅である。なお、凸部の形状は、断面が矩形状に限られず、円弧状や三角形状等であってもよい。また、第2の実施形態に示すような長手方向に延びる形状のものに限定されるものではなく、例えば、円柱状や角柱状のような柱状の突起であってもよい。   The height of the convex portion is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 0.4 times the height of the reflective substrate 11 (height in the height direction of the convex portion), More preferably, it is the range of 0.2 to 0.4 times. The width of the convex portion is not particularly limited, but is preferably in the range of 2 to 20 times the height of the convex portion, and more preferably in the range of 5 to 20 times. In addition, the width | variety of a convex part is a width | variety in the direction perpendicular | vertical to a longitudinal direction, when a convex part is a shape extended in a longitudinal direction. Note that the shape of the convex portion is not limited to a rectangular cross section, and may be an arc shape, a triangular shape, or the like. Moreover, it is not limited to the thing extended in the longitudinal direction as shown in 2nd Embodiment, For example, columnar protrusions, such as a column shape and a prism shape, may be sufficient.

反射基板11が、上述のように反射ガラス基板から形成される場合、蛍光体層12と反射基板11は、例えば、以下の方法で作製することができる。   When the reflective substrate 11 is formed from a reflective glass substrate as described above, the phosphor layer 12 and the reflective substrate 11 can be produced by the following method, for example.

蛍光体層12の第1のガラスマトリクス15となるガラス粒子と、蛍光体16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。   A slurry containing glass particles to be the first glass matrix 15 of the phosphor layer 12, the phosphor 16, and an organic component such as a binder resin or a solvent is applied onto a resin film such as polyethylene terephthalate by a doctor blade method or the like. Then, a green sheet for the phosphor layer 12 is produced by heating and drying.

同様にして、反射基板11の第2のガラスマトリクス17となるガラス粒子と、無機粒子18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、反射基板11用のグリーンシートを作製する。グリーンシートに切削加工や取付加工等を施して凹部または凸部を形成してもよいし、後述する焼成工程を経た後に、切削加工や取付加工等を施して凹部または凸部を形成してもよい。   Similarly, a slurry containing glass particles to be the second glass matrix 17 of the reflective substrate 11, inorganic particles 18, and an organic component such as a binder resin or a solvent is formed on a resin film such as polyethylene terephthalate by a doctor blade method. The green sheet for the reflective substrate 11 is produced by applying the film and the like and heating and drying. The green sheet may be cut or attached to form recesses or protrusions, or after a firing process described later, the cutting or attachment process may be applied to form recesses or protrusions. Good.

得られた蛍光体層12用のグリーンシートと反射基板11用のグリーンシートとを重ね合わせ、重ね合わせたこれらのグリーンシートを焼成することにより、蛍光体層12と反射基板11が積層された蛍光ホイールを作製することができる。   The obtained green sheet for the phosphor layer 12 and the green sheet for the reflective substrate 11 are overlapped, and these superimposed green sheets are fired, whereby the fluorescent material in which the phosphor layer 12 and the reflective substrate 11 are laminated. A wheel can be made.

蛍光ホイールの作製は、上記の方法に限定されるものでない。例えば、反射基板11用のグリーンシートの上に蛍光体層12形成用スラリーを塗布した後、焼成して作製してもよい。   The production of the fluorescent wheel is not limited to the above method. For example, the phosphor layer 12 forming slurry may be applied on the green sheet for the reflective substrate 11 and then fired.

また、反射基板11と蛍光体層12を別個に作製し、蛍光体層12を、溶着または無機接合層により、反射基板11に取り付けてもよい。溶着する方法としては、蛍光体層12を反射基板11の上に積層して加熱圧着することで溶着させる方法が挙げられる。   Alternatively, the reflective substrate 11 and the phosphor layer 12 may be separately manufactured, and the phosphor layer 12 may be attached to the reflective substrate 11 by welding or an inorganic bonding layer. Examples of the welding method include a method in which the phosphor layer 12 is laminated on the reflective substrate 11 and is welded by thermocompression bonding.

無機接合層により取り付ける方法としては、反射基板11の上にゾルゲル法による透明無機材料を塗布し、その上に蛍光体層12を積層して加熱する方法が挙げられる。ゾルゲル法による透明無機材料としてはポリシラザン等があげられる。ポリシラザンは空気中の水分と反応し、アンモニアを発生して縮合することにより、SiOの被膜を形成する。このように、透明無機材料として、比較的低温(室温〜200℃)で無機質のガラス膜を形成するコーティング剤を使用することができる。その他にも、アルコール可溶型有機ケイ素化合物や、その他金属化合物(有機または無機)を含み、触媒の存在下、比較的低温でガラスと同様のSiOネットワークを形成するコーティング剤を使用することができる。当該コーティング剤は、有機金属化合物として金属アルコキシド、触媒としてアルコールを用いた場合、加水分解及び脱水反応が促進される結果、SiOネットワークが形成される。 As a method of attaching with an inorganic bonding layer, there is a method of applying a transparent inorganic material by a sol-gel method on the reflective substrate 11 and laminating the phosphor layer 12 thereon and heating. Examples of the transparent inorganic material by the sol-gel method include polysilazane. Polysilazane reacts with moisture in the air to generate ammonia and condense, thereby forming a SiO 2 film. Thus, a coating agent that forms an inorganic glass film at a relatively low temperature (room temperature to 200 ° C.) can be used as the transparent inorganic material. In addition, it is possible to use a coating agent containing an alcohol-soluble organosilicon compound or other metal compound (organic or inorganic) and forming a SiO 2 network similar to glass at a relatively low temperature in the presence of a catalyst. it can. In the coating agent, when a metal alkoxide is used as the organometallic compound and an alcohol is used as the catalyst, hydrolysis and dehydration reactions are promoted, and as a result, a SiO 2 network is formed.

反射基板11は、上記の反射ガラス基板に限定されるものではない。反射ガラス基板を含め、金属基板などのその他の反射基板を用いる場合、例えば、接合材により蛍光体層12を反射基板11に取り付けてもよい。接合材としては、シリコーン樹脂や透明ポリイミド樹脂などの透明な材料を用いることができる。   The reflective substrate 11 is not limited to the above reflective glass substrate. When other reflective substrates such as a metal substrate are used including the reflective glass substrate, the phosphor layer 12 may be attached to the reflective substrate 11 with a bonding material, for example. As the bonding material, a transparent material such as a silicone resin or a transparent polyimide resin can be used.

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.

図6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23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. 6 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 23, 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23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16を励起し、蛍光体16から蛍光2が出射される。反射基板11側に出射された蛍光2は、反射基板11で反射され、蛍光体層12側に出射される。   The excitation light 1 emitted from the light source 23 enters the phosphor layer 12 of the fluorescent wheel 10. The excitation light 1 incident on the phosphor layer 12 excites the phosphor 16 and the fluorescence 2 is emitted from the phosphor 16. The fluorescence 2 emitted to the reflective substrate 11 side is reflected by the reflective substrate 11 and emitted to the phosphor layer 12 side.

光源23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。励起光として青色光を発光する光源を、光源23として用いる場合、例えば、蛍光体層12の蛍光体16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。   Specific examples of the light source 23 include an LED light source and a laser light source. When a light source that emits blue light as the excitation light is used as the light source 23, for example, a phosphor that is excited by blue light and emits yellow light or green light can be used as the phosphor 16 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、蛍光ホイール10近傍の空気に対流が生じ、反射基板11に伝達された熱が、効率良く反射基板11から外部に放出される。したがって、蛍光体層12が加熱されるのを抑制することができる。   In the present embodiment, the fluorescent wheel 10 rotates in the circumferential direction. As described above, convection occurs in the air in the vicinity of the fluorescent wheel 10, and the heat transmitted to the reflective substrate 11 is efficiently released from the reflective substrate 11 to the outside. Therefore, it can suppress that the fluorescent substance layer 12 is heated.

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。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。また、蛍光体が含まれない領域があってもよい。   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. 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. Moreover, there may be a region where the phosphor is not included.

1…励起光
2…蛍光
10…蛍光ホイール
11…反射基板
11a…第1の主面
11b…第2の主面
12…蛍光体層
13…第1の凹部
14…第2の凹部
15…第1のガラスマトリクス
16…蛍光体
17…第2のガラスマトリクス
18…無機粒子
19…第1の凸部
20…第2の凸部
21…モーター
22…回転軸
23…光源
30…プロジェクター用発光デバイス
C…中心軸(回転中心)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Excitation light 2 ... Fluorescence 10 ... Fluorescence wheel 11 ... Reflective substrate 11a ... 1st main surface 11b ... 2nd main surface 12 ... Phosphor layer 13 ... 1st recessed part 14 ... 2nd recessed part 15 ... 1st Glass matrix 16 ... phosphor 17 ... second glass matrix 18 ... inorganic particles 19 ... first projection 20 ... second projection 21 ... motor 22 ... rotating shaft 23 ... light source 30 ... light emitting device C for projector ... Center axis (center of rotation)

Claims (6)

蛍光体層と、
前記蛍光体層が設けられる第1の主面及び前記第1の主面と反対側に位置する第2の主面を有するリング状の反射基板と備え、
前記第1の主面及び前記第2の主面の少なくとも一方の主面に、前記反射基板が回転することにより前記主面近傍の空気に対流を生じさせるための凹部または凸部が形成されている、プロジェクター用蛍光ホイール。
A phosphor layer;
A ring-shaped reflective substrate having a first main surface on which the phosphor layer is provided and a second main surface located on the opposite side of the first main surface;
A concave portion or a convex portion is formed on at least one of the first main surface and the second main surface to cause convection in the air in the vicinity of the main surface by rotating the reflective substrate. Fluorescent wheel for projector.
前記凹部または前記凸部が、前記反射基板の中心部から外周部に向かって延びるように形成されている、請求項1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 claim 1, wherein the concave portion or the convex portion is formed so as to extend from a central portion of the reflective substrate toward an outer peripheral portion. 前記反射基板が、反射ガラス基板である、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 fluorescent wheel for a projector according to claim 1, wherein the reflective substrate is a reflective glass substrate. 前記蛍光体層が、第1のガラスマトリクスと、前記第1のガラスマトリクス中に分散している蛍光体を含む、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 phosphor wheel for a projector according to any one of claims 1 to 3, wherein the phosphor layer includes a first glass matrix and a phosphor dispersed in the first glass matrix. 前記反射ガラス基板が、第2のガラスマトリクスと、前記第2のガラスマトリクス中に分散している、前記第2のガラスマトリクスと異なる屈折率を有する無機粒子を含む、請求項3または4に記載のプロジェクター用蛍光ホイール。   The said reflective glass substrate contains the inorganic particle which has a refractive index different from the said 2nd glass matrix which is disperse | distributed in a 2nd glass matrix and the said 2nd glass matrix. Fluorescent wheel for projectors. 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と、
前記蛍光ホイールの前記蛍光体層に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 5,
A light emitting device for a projector, comprising: a light source that emits excitation light to the phosphor layer of the fluorescent wheel.
JP2014088358A 2014-04-22 2014-04-22 Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector Pending JP2015206940A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014088358A JP2015206940A (en) 2014-04-22 2014-04-22 Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014088358A JP2015206940A (en) 2014-04-22 2014-04-22 Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015206940A true JP2015206940A (en) 2015-11-19

Family

ID=54603767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014088358A Pending JP2015206940A (en) 2014-04-22 2014-04-22 Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015206940A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017116630A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion device, illumination device and projector
JP2017116935A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 Phosphor wheel device, illumination device, and projection video display device
JP2017151158A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion element, wavelength conversion device, illumination device, and projector
JP2017215431A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 キヤノン株式会社 Light source device and image projection device
JP2018084682A (en) * 2016-11-24 2018-05-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device
US10394110B2 (en) 2016-10-03 2019-08-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Phosphor wheel module, light source device, and projection display apparatus
WO2023027204A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 엘지전자 주식회사 Phosphor wheel device and image projection device comprising same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003156796A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Fuji Photo Optical Co Ltd Cooling fan integrated type rotary optical filter device and illumination optical system
JP2007093690A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Casio Comput Co Ltd Color wheel unit
JP2012013897A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Jvc Kenwood Corp Light source unit and projection-type display apparatus
JP2013228598A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Panasonic Corp Light source device and projection type display apparatus employing light source device
JP2013250422A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Ricoh Co Ltd Image projection device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003156796A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Fuji Photo Optical Co Ltd Cooling fan integrated type rotary optical filter device and illumination optical system
JP2007093690A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Casio Comput Co Ltd Color wheel unit
JP2012013897A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Jvc Kenwood Corp Light source unit and projection-type display apparatus
JP2013228598A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Panasonic Corp Light source device and projection type display apparatus employing light source device
JP2013250422A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Ricoh Co Ltd Image projection device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017116630A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion device, illumination device and projector
JP2017116935A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 Phosphor wheel device, illumination device, and projection video display device
JP2017151158A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion element, wavelength conversion device, illumination device, and projector
JP2017215431A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 キヤノン株式会社 Light source device and image projection device
US10394110B2 (en) 2016-10-03 2019-08-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Phosphor wheel module, light source device, and projection display apparatus
JP2018084682A (en) * 2016-11-24 2018-05-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device
WO2023027204A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 엘지전자 주식회사 Phosphor wheel device and image projection device comprising same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6314472B2 (en) Fluorescent wheel for projector, manufacturing method thereof, and light emitting device for projector
JP6394144B2 (en) Fluorescent wheel for projector and light emitting device for projector
JP2015206940A (en) Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector
JP6879417B2 (en) Wavelength conversion member and light emitting device using it
JP7094496B2 (en) Wavelength conversion member and light emitting device
JP6303735B2 (en) Fluorescent wheel for projector and light emitting device for projector
WO2015072319A1 (en) Fluorescent wheel for projectors and light-emitting device for projectors
JP5257420B2 (en) Light source device
WO2018074132A1 (en) Wavelength conversion member, light-emitting device, and method for manufacturing wavelength conversion member
JP6232951B2 (en) Fluorescent wheel for projector, manufacturing method thereof, and light emitting device for projector
JP5809949B2 (en) LIGHT EMITTING PLATE, LIGHT SOURCE DEVICE, LIGHTING DEVICE, AND LIGHT EMITTING MANUFACTURING METHOD
WO2018016357A1 (en) Wavelength conversion member and light-emitting device using same
WO2015098602A1 (en) Projector-use luminescent wheel and manufacturing method therefor, and projector-use light emitting device
WO2016147851A1 (en) Fluorescent wheel for projector and fluorescent device for projector
WO2018083903A1 (en) Wavelength conversion member, light-emitting device, and method for manufacturing wavelength conversion member
JP5919968B2 (en) Wavelength conversion member and light emitting device
JP6476545B2 (en) Fluorescent wheel for projector and light emitting device for projector
JP6575923B2 (en) Wavelength conversion member and light emitting device using the same
JP2015118107A (en) Projector fluorescent wheel and projector light-emitting device
JP2018124560A (en) Fluorescent wheel for projector, and light-emitting device for projector
JP2016018921A (en) Wavelength conversion member and light-emitting device
JP2016115563A (en) Light-emitting device
JP2019028096A (en) Wavelength conversion member
JP5648676B2 (en) Light source device
JP2015034866A (en) Projector fluorescent wheel and projector light-emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161102

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180320