JP2022031320A5

JP2022031320A5 -

Info

Publication number: JP2022031320A5
Application number: JP2021198379A
Authority: JP
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-06-13

Description

無機材料が、第１の成分および第２の成分を混合し、約２５～約３０℃の温度において、約２～約３時間の周期にわたって撹拌することによって調製された。第１の成分対第２の成分の比は、約１：１～約７：３であった。

Claims

光変換デバイスであって、
波長変換素子であって、前記波長変換素子は、励起波長の光を吸収し、放射波長の光を生成するように構成され、前記波長変換素子は、無機結合剤と蛍光体とを含み、前記無機結合剤は、無機材料、充填剤および分散剤を含み、前記充填剤は、前記無機材料の熱膨張係数と実質的に同等である熱膨張係数を有し、そして前記充填剤は、前記無機材料の密度と実質的に同等である密度を有する、波長変換素子
を備える、光変換デバイス。
前記蛍光体対前記無機結合剤の重量比は、約１：１～約５：１である、請求項１に記載の光変換デバイス。
前記無機材料は、ケイ酸塩、アルミン酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、および無機ゾルゲルから成る群から選択され、前記充填剤は、シリカ、ケイ酸塩、アルミン酸塩、リン酸塩、ダイヤモンド粉末、金属粉末、窒化物、酸化物、および金属硫化物から成る群から選択され、そして前記分散剤は、ポリビニルピロリドン、ポリアクリレート、ゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース、スチレン－ｃｏ－無水マレイン酸、およびリグノスルホン酸塩から成る群から選択される有機分散剤であるか、または前記分散剤は、ヘキサメタリン酸塩、ケイ酸塩、ポリリン酸塩、およびヒュームドシリカから成る群から選択される無機分散剤である、請求項１に記載の光変換デバイス。
請求項３に記載の光変換デバイスであって、前記無機材料は、第１の成分および第２の成分から作製され、ここで、
前記第１の成分は、１～５０ｍＰａ・ｓｅｃの粘性、０．８～１．３ｇ／ｃｍ ^３の密度、および１０％より多い固形物含有量を有し；そして
前記第２の成分は、０～５０ｍＰａ・ｓｅｃの粘性、０．６～１．０ｇ／ｃｍ ^３の密度、および１０％より多い固形物含有量を有する、
光変換デバイス。
前記第１の成分は、半透明液体であり、そして前記第２の成分は、透明液体である、請求項４に記載の光変換デバイス。
前記無機材料は、約２５～約３０℃の温度において、約２～約３時間の期間にわたって第１の成分および第２の成分の混合物を撹拌することによって調製されている、請求項４～５のいずれか一項に記載の光変換デバイス。
前記無機結合剤は、約０．５～約２５ｐｐｍ／℃の熱膨張係数を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の光変換デバイス。
前記無機結合剤は、少なくとも８０％の光透過率を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の光変換デバイス。
前記無機結合剤は、２００℃を上回る動作温度に耐えることが可能である、請求項１～５のいずれか一項に記載の光変換デバイス。
前記無機結合剤は、約１００℃～約５００℃の硬化温度を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の光変換デバイス。
前記無機結合剤は、約０ｃＰ～約２，０００ｃＰの粘性を有し、そして／または前記無機結合剤は、少なくとも１００ｐｓｉの初期接合強度を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の光変換デバイス。
前記無機結合剤は、約２：１～約３．７５：１のＳｉＯ _２：Ｎａ _２Ｏの重量比を有するケイ酸ナトリウムを含む、請求項１に記載の光変換デバイス。
請求項１～５のいずれか一項に記載の光変換デバイスであって、
基材であって、前記基材の上に前記波長変換素子が搭載され、前記基材は、ディスクの形状である、基材；および
モータであって、前記モータは、前記基材に対して法線方向の軸の周囲で前記基材を回転させるように配列されている、モータ
をさらに備える、光変換デバイス。
光エンジンであって、
請求項１に記載の光変換デバイスと、
前記励起波長の光に前記光変換デバイスを暴露させるように配列された光源と
を備える、光エンジン。
光変換デバイスを作製するための方法であって、
無機結合剤が、無機材料、充填剤および分散剤を含み、前記充填剤が、前記無機材料の熱膨張係数と実質的に同等である熱膨張係数を有し、そして前記充填剤が、前記無機材料の密度と実質的に同等である密度を有する、前記無機結合剤と蛍光体とを含む波長変換素子を基材に適用すること
を含む、方法。
前記蛍光体対前記無機結合剤の重量比は、約１：１～約５：１である、請求項１５に記載の方法。
前記無機材料は、ケイ酸塩、アルミン酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、および無機ゾルゲルから成る群から選択され、前記充填剤は、シリカ、ケイ酸塩、アルミン酸塩、リン酸塩、ダイヤモンド粉末、金属粉末、窒化物、酸化物、および金属硫化物から成る群から選択され、そして前記分散剤は、ポリビニルピロリドン、ポリアクリレート、ゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース、スチレン－ｃｏ－無水マレイン酸、およびリグノスルホン酸塩から成る群から選択される有機分散剤であるか、または前記分散剤は、ヘキサメタリン酸塩、ケイ酸塩、ポリリン酸塩、およびヒュームドシリカから成る群から選択される無機分散剤である、請求項１５に記載の方法。
請求項１７に記載の方法であって、前記無機材料は、第１の成分および第２の成分から作製され、ここで、
前記第１の成分は、１～５０ｍＰａ・ｓｅｃの粘性、０．８～１．３ｇ／ｃｍ ^３の密度、および１０％より多い固形物含有量を有し；そして
前記第２の成分は、０～５０ｍＰａ・ｓｅｃの粘性、０．６～１．０ｇ／ｃｍ ^３の密度、および１０％より多い固形物含有量を有する、
方法。
前記無機材料は、約２５～約３０℃の温度において、約２～約３時間の期間にわたって前記第１の成分および第２の成分の混合物を撹拌することによって調製されている、請求項１８に記載の方法。
請求項１８～１９のいずれか一項に記載の方法であって、
約０．２～約１時間の期間にわたって、約６０～約９０℃の温度において第１の硬化を行うこと；および
その後、約０．４～約２時間の期間にわたって、約１５０～約２００℃の温度において第２の硬化を行うこと
を含む段階的プロセスにおいて前記第１の成分および第２の成分から作製された前記無機結合剤を硬化することをさらに含む、方法。
前記無機結合剤は、約０．５～約２５ｐｐｍ／℃の熱膨張係数を有する、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の方法。
前記波長変換素子は、分注、噴霧、ブラシ塗布、またはシルク印刷によって前記基材に適用される、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の方法。
約１００℃～約５００℃の温度で前記無機結合剤を硬化することをさらに含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の方法。
レーザ投影ディスプレイシステムであって、
約６０Ｗ～約３００Ｗのパワーを有するレーザ光と、
蛍光体ホイールである光変換デバイスであって、
基材と、
波長変換素子であって、前記波長変換素子は、励起波長の光を吸収し、放射波長の光を生成するように構成され、前記波長変換素子は、無機結合剤と蛍光体とを含み、前記無機結合剤は、無機材料、充填剤および分散剤を含み、前記充填剤は、前記無機材料の熱膨張係数と実質的に同等である熱膨張係数を有し、そして前記充填剤は、前記無機材料の密度と実質的に同等である密度を有する、波長変換素子と
を備える、光変換デバイスと
を備える、レーザ投影ディスプレイシステム。
前記無機材料は、ケイ酸塩、アルミン酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、および無機ゾルゲルから成る群から選択され、前記充填剤は、シリカ、ケイ酸塩、アルミン酸塩、リン酸塩、ダイヤモンド粉末、金属粉末、窒化物、酸化物、および金属硫化物から成る群から選択され、そして前記分散剤は、ポリビニルピロリドン、ポリアクリレート、ゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース、スチレン－ｃｏ－無水マレイン酸、およびリグノスルホン酸塩から成る群から選択される有機分散剤であるか、または前記分散剤は、ヘキサメタリン酸塩、ケイ酸塩、ポリリン酸塩、およびヒュームドシリカから成る群から選択される無機分散剤である、請求項２４に記載のレーザ投影ディスプレイシステム。
前記無機結合剤は、約０．５～約２５ｐｐｍ／℃の熱膨張係数を有する、請求項２４～２５のいずれか一項に記載のレーザ投影ディスプレイシステム。