JP2019066880A - Phosphor, wavelength conversion element, light source device and projector - Google Patents
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Abstract
【課題】熱伝導率と光散乱特性とを両立可能な蛍光体を提供する。また、上述のような蛍光体を有する、波長変換素子、光源装置およびプロジェクターを提供する。【解決手段】セラミックス材料の焼結体からなる蛍光体であって、焼結体は、主相2としてCe:Y3Al5O12と、副相3として主相2とは屈折率の異なるセラミックス材料と、を含む。焼結体は結晶粒界を有するとともに、結晶粒界に気孔4を有する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphor capable of achieving both thermal conductivity and light scattering characteristics. In addition, a wavelength conversion element, a light source device, and a projector having the above-mentioned phosphor are provided. SOLUTION: The phosphor is made of a sintered body of a ceramic material, and the sintered body contains Ce: Y3Al5O12 as the main phase 2 and a ceramic material having a refractive index different from that of the main phase 2 as the sub-phase 3. Including. The sintered body has a crystal grain boundary and has pores 4 at the crystal grain boundary. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、蛍光体、波長変換素子、光源装置およびプロジェクターに関するものである。 The present invention relates to a phosphor, a wavelength conversion element, a light source device and a projector.
特許文献1には、蛍光体から射出された蛍光を照明光として利用する光源装置が記載されている。その蛍光体は、有機材料からなるバインダーと、バインダー中に分散された蛍光体粒子とを備えている。しかし、有機材料の耐熱性は無機材料よりも低いため、励起光として高強度のレーザー光が照射されると、バインダーは熱によって劣化する。
特許文献2には、有機材料を含まない無機蛍光体が開示されている。その無機蛍光体は複数の蛍光体粒子が焼結されてなる。
しかし、上記特許文献2の蛍光体は、複数の気孔を有していることから、蛍光体粒子の熱伝導率と比べると、蛍光体の熱伝導率は低い。そのため、励起光として高強度のレーザー光が照射されると、蓄熱してしまい、蛍光体粒子の発光効率が低下する。さらに、蛍光体は気孔が多いほど割れやすいため。熱応力により蛍光体が割れる可能性がある。たとえば、高強度の励起光を照射すると、面内温度差によって大きな熱応力が発生する。また、蛍光体を点光源として利用するために、励起光を狭い領域に集束させて照射すると、励起光の照射位置では蛍光体は高温となり、大きな熱応力が発生する。
However, since the phosphor of
複数の気孔を有する蛍光体を、例えば研磨によって一定の厚さの蛍光体層に加工した場合、蛍光体層の表面に気孔が露出することが避けられない。そのため、蛍光体層の表面には、気孔に起因する「くぼみ」が存在している。特許文献1に記載された光源装置において、蛍光体層の表面には、光の利用効率を向上させるために誘電体多層膜等の光学機能層が設けられることがある。しかし、表面にくぼみを有している特許文献2の蛍光体層に光学機能層を形成する場合、くぼみの部分では意図した状態で光学機能層を形成することが困難であり、意図した特性の光学機能層を形成することが困難である。
When a phosphor having a plurality of pores is processed into a phosphor layer of a certain thickness, for example, by polishing, it is inevitable that the pores are exposed on the surface of the phosphor layer. Therefore, on the surface of the phosphor layer, there are "dents" due to the pores. In the light source device described in
一方で気孔は、蛍光体内部で発せられた蛍光を散乱する機能を有している。蛍光体内部における光散乱機能は、蛍光体内部で発せられた蛍光の取出し効率を高めて蛍光を効率的に利用するために必要である。気孔を減らすと蛍光体内の散乱源が減少するため、蛍光の利用効率が低下するだけでなく、蛍光の射出領域が拡大して、後段の光学系による蛍光の利用効率が低下する。 On the other hand, the pores have a function of scattering the fluorescence emitted inside the phosphor. The light scattering function inside the phosphor is necessary to enhance the efficiency of taking out the fluorescence emitted inside the phosphor to efficiently utilize the fluorescence. When the pores are reduced, the scattering source in the fluorescent body is reduced, so that not only the utilization efficiency of the fluorescence is reduced, but also the emission region of the fluorescence is expanded, and the utilization efficiency of the fluorescence by the optical system in the latter stage is reduced.
また、蛍光体の量子収率を向上させることが望まれている。 In addition, it is desired to improve the quantum yield of phosphors.
本発明は、上記の課題の少なくとも一つが解決された蛍光体を提供することを目的とする。また、本発明は、上述のような蛍光体を有する、波長変換素子、光源装置およびプロジェクターを提供することをあわせて目的とする。 An object of the present invention is to provide a phosphor in which at least one of the above-mentioned problems is solved. Another object of the present invention is to provide a wavelength conversion element, a light source device and a projector having the above-described phosphor.
本発明の第1態様は、セラミックス材料の焼結体からなる蛍光体であって、前記焼結体は、主相としてCe:Y3Al5O12と、副相として該主相とは屈折率の異なるセラミックス材料と、を含み、前記焼結体は結晶粒界を有するとともに、該結晶粒界に気孔を有する蛍光体を提供する。
第1態様に係る蛍光体においては、副相が好適に光散乱源として機能する。具体的には、主相と副相との境界が光散乱源として機能する。そのため、第1態様に係る焼結体においては、副相を含まない焼結体においてよりも気孔量を少なくすることができる。つまり、熱伝導率を高くすることができる。よって、熱伝導率と光散乱特性とを両立させることが可能である。
A first aspect of the present invention is a phosphor comprising a sintered body of a ceramic material, wherein the sintered body is refracted with Ce: Y 3 Al 5 O 12 as a main phase and the main phase as a sub phase. And a ceramic material having different rates, wherein the sintered body has grain boundaries and provides a phosphor having pores at the grain boundaries.
In the phosphor according to the first aspect, the auxiliary phase suitably functions as a light scattering source. Specifically, the boundary between the main phase and the subphase functions as a light scattering source. Therefore, in the sintered body according to the first aspect, the amount of pores can be smaller than in the sintered body not containing the sub phase. That is, the thermal conductivity can be increased. Therefore, it is possible to make thermal conductivity and light scattering characteristics compatible.
第1態様において、前記副相は、第1結晶粒としてCe:YAlO3、CeO2、Y2O3、またはCe:Y2O3を含んでもよい。
この構成によれば、蛍光体の量子収率は蛍光体が副相を含まない場合よりも高い。また、副相が好適に散乱源として機能する。
In the first aspect, the subphase may include Ce: YAlO 3 , CeO 2 , Y 2 O 3 , or Ce: Y 2 O 3 as the first crystal grain.
According to this configuration, the quantum yield of the phosphor is higher than in the case where the phosphor does not contain a secondary phase. Also, the secondary phase preferably functions as a scattering source.
第1態様において、前記副相は、前記第1結晶粒とは異なる第2結晶粒をさらに備え、該第2結晶粒としてCe:YAlO3、CeO2、Y2O3、またはCe:Y2O3を含んでもよい。
この構成によれば、副相が好適に散乱源として機能する。
In the first aspect, the subphase further includes a second crystal grain different from the first crystal grain, and Ce: YAlO 3 , CeO 2 , Y 2 O 3 , or Ce: Y 2 as the second crystal grain. O 3 may be included.
According to this configuration, the secondary phase suitably functions as a scattering source.
第1態様において、前記副相は、Ce:YAlO3、CeO2、またはCe:Y2O3を含み、前記焼結体中のイットリウムの原子濃度[Y](at%)は、下記要件(i)および(ii)を満たしてもよい。
(i)0.6<[Y]
(ii)0.6<[Re]/[Al]≦0.652
ただし、[Re]は、イットリウムの原子濃度とセリウムの原子濃度の和であり、[Al]はアルミニウムの原子濃度である。
この構成によれば、副相を焼結体中に確実に形成することができる。さらに、蛍光体を十分に緻密化し、気孔量を低減することができるので、蛍光を発する主相と、散乱源として機能する副相との量のバランスに優れ、高品質な蛍光体とすることができる。
In the first embodiment, the subphase contains Ce: YAlO 3 , CeO 2 , or Ce: Y 2 O 3 , and the atomic concentration [Y] (at%) of yttrium in the sintered body satisfies the following requirement ( i) and (ii) may be satisfied.
(I) 0.6 <[Y]
(Ii) 0.6 <[Re] / [Al] ≦ 0.652
However, [Re] is the sum of the atomic concentration of yttrium and the atomic concentration of cerium, and [Al] is the atomic concentration of aluminum.
According to this configuration, the subphase can be reliably formed in the sintered body. Furthermore, since the phosphor can be sufficiently densified and the amount of pores can be reduced, it is possible to obtain a high-quality phosphor with an excellent balance of the amounts of the main phase emitting fluorescence and the subphase functioning as a scattering source. Can.
第1態様において、前記副相の周囲を前記主相が取り囲んでいてもよい。
この構成によれば、主相と副相とが異なる結晶粒として存在し、それぞれの機能を好適に発揮することができる。
In the first aspect, the main phase may surround the sub phase.
According to this configuration, the main phase and the sub phase exist as different crystal grains, and each function can be suitably exhibited.
第1態様において、前記気孔は鱗片状であってもよい。
気孔が鱗片状であると、同じ体積の球状の気孔と比べて表面積が大きいため、蛍光体の内部を進行する光が気孔に当たりやすく、より散乱しやすくなる。
In the first aspect, the pores may be scaly.
When the pores are scaly, the surface area is larger than spherical pores of the same volume, and thus the light traveling inside the phosphor is likely to strike the pores and scatter more easily.
第1態様において、前記主相を構成する結晶粒および前記副相を構成する結晶粒は、粒状であってもよい。
この構成によれば、蛍光体の製造が容易である。
In the first aspect, the crystal grains constituting the main phase and the crystal grains constituting the subphase may be granular.
According to this configuration, the phosphor can be easily manufactured.
第1態様において、前記主相と前記副相との合計体積量に対する前記主相の体積の割合は、90体積%以上100体積%未満であってもよい。
この構成によれば、蛍光を発する主相と、散乱源として機能する副相との量のバランスに優れ、高品質な蛍光体とすることができる。
In the first aspect, the ratio of the volume of the main phase to the total volume of the main phase and the subphase may be 90% by volume or more and less than 100% by volume.
According to this configuration, it is possible to obtain a high quality phosphor with an excellent balance of the amounts of the main phase that emits fluorescence and the subphase that functions as a scattering source.
本発明の第2態様は、上記の蛍光体を形成材料とする蛍光体層を有する波長変換素子を提供する。
この構成によれば、波長変換素子は上述の蛍光体を備えているため、熱によるダメージを受けにくく、且つ所望の光散乱特性を備えている。
A second aspect of the present invention provides a wavelength conversion element having a phosphor layer using the above-described phosphor as a forming material.
According to this configuration, since the wavelength conversion element includes the above-described phosphor, it is unlikely to be damaged by heat and has the desired light scattering characteristics.
本発明の第3態様は、上記の波長変換素子と、前記波長変換素子が有する前記蛍光体層に励起光を照射する光源と、を有する光源装置を提供する。
この構成によれば、光源装置は上述の蛍光体を備えているため、熱によるダメージを受けにくい。
A third aspect of the present invention provides a light source device including the above-described wavelength conversion element, and a light source for irradiating excitation light onto the phosphor layer of the wavelength conversion element.
According to this configuration, since the light source device includes the above-described phosphor, it is unlikely to be damaged by heat.
本発明の第4態様は、前記光源装置と、画像情報に応じて前記光源装置からの光を変調し画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投写する投写光学系と、を有するプロジェクターを提供する。
この構成によれば、プロジェクターは上述の蛍光体を備えているため、熱によるダメージを受けにくい。
A fourth aspect of the present invention includes the light source device, a light modulation device that modulates light from the light source device according to image information to form image light, and a projection optical system that projects the image light. Provide a projector.
According to this configuration, since the projector includes the above-described phosphor, it is unlikely to be damaged by heat.
本発明の第5態様は、蛍光体層と、該蛍光体層の表面に設けられた光学機能層と、を有する波長変換素子を提供する。蛍光体層は、第1結晶子としてセラミックス蛍光材料と、第2結晶子として該第1結晶子とは屈折率の異なるセラミックス材料と、を含む焼結体からなる。前記焼結体は結晶粒界を有するとともに、該結晶粒界に気孔を有する。
第5態様に係る波長変換素子においては、第2結晶子が好適に散乱源として機能する。具体的には、第1結晶子と第2結晶子との境界が光散乱源として機能する。そのため、第5態様に係る焼結体においては、第2結晶子を含まない焼結体においてよりも気孔量を少なくすることができる。つまり、気孔が蛍光体層の表面に露出することで形成されるくぼみの量を少なくすることができる。そのため、蛍光体層の表面に形成された光学機能層に欠陥が生じ難い。
A fifth aspect of the present invention provides a wavelength conversion element having a phosphor layer and an optical functional layer provided on the surface of the phosphor layer. The phosphor layer is made of a sintered body including a ceramic fluorescent material as a first crystallite and a ceramic material having a refractive index different from that of the first crystallite as a second crystallite. The sintered body has grain boundaries and pores in the grain boundaries.
In the wavelength conversion element according to the fifth aspect, the second crystallite preferably functions as a scattering source. Specifically, the boundary between the first crystallite and the second crystallite functions as a light scattering source. Therefore, in the sintered body according to the fifth aspect, the amount of pores can be smaller than in the sintered body not including the second crystallite. That is, the amount of depressions formed by exposing the pores to the surface of the phosphor layer can be reduced. Therefore, it is hard to produce a defect in the optical function layer formed in the surface of a fluorescent substance layer.
第5態様において、前記第1結晶子は、Ce:Y3Al5O12を含み、前記第2結晶子は、Ce:YAlO3、CeO2、Y2O3、Ce:Y2O3またはYAlO3を含んでもよい。
この構成によれば、蛍光体の量子収率は蛍光体が副相を含まない場合よりも高い。また、第2結晶子が好適に散乱源として機能する。
In a fifth aspect, the first crystallite comprises Ce: Y 3 Al 5 O 12 and the second crystallite comprises Ce: YAlO 3 , CeO 2 , Y 2 O 3 , Ce: Y 2 O 3 or YAlO 3 may include a.
According to this configuration, the quantum yield of the phosphor is higher than in the case where the phosphor does not contain a secondary phase. In addition, the second crystallite preferably functions as a scattering source.
第5態様において、前記光学機能層は反射防止膜であってもよい。
この構成によれば、欠陥が少なく高い反射防止機能を有する反射防止膜を表面に備えた波長変換素子とすることができる。
In the fifth aspect, the optical function layer may be an antireflective film.
According to this configuration, it is possible to provide a wavelength conversion element provided with an antireflective film having few defects and a high antireflective function on the surface.
第5態様において、前記光学機能層はダイクロイック膜であってもよい。
この構成によれば、欠陥が少なく高い波長選択機能を有するダイクロイック膜を表面に備えた波長変換素子とすることができる。そのため、蛍光体層で生成された蛍光が所望の方向に射出される。
In the fifth aspect, the optical functional layer may be a dichroic film.
According to this configuration, it is possible to obtain a wavelength conversion element provided with a dichroic film having few defects and high wavelength selection function on the surface. Therefore, the fluorescence generated in the phosphor layer is emitted in a desired direction.
第5態様において、前記光学機能層は反射膜であってもよい。
この構成によれば、欠陥が少なく高い反射機能を有する反射膜を表面に備えた波長変換素子とすることができる。そのため、蛍光体層で生成された蛍光が所望の方向に射出される。
In the fifth aspect, the optical function layer may be a reflective film.
According to this configuration, it is possible to provide a wavelength conversion element provided with a reflective film having few defects and high reflection function on the surface. Therefore, the fluorescence generated in the phosphor layer is emitted in a desired direction.
第5態様において、前記蛍光体層は、第3結晶子として前記第2結晶子とは異なるセラミックス材料をさらに含み、前記第3結晶子の屈折率は前記第1結晶子の屈折率とは異なっていてもよい。
この構成によれば、第3結晶子も好適に散乱源として機能する。
In the fifth aspect, the phosphor layer further includes, as a third crystallite, a ceramic material different from the second crystallite, and the refractive index of the third crystallite is different from the refractive index of the first crystallite. It may be
According to this configuration, the third crystallite also suitably functions as a scattering source.
本発明の第6態様は、上記の波長変換素子と、前記波長変換素子が有する前記蛍光体層に励起光を照射する光源と、を有する光源装置を提供する。
この構成の光源装置は、上述のような波長変換素子を有するため、高輝度な光を射出することができる。
A sixth aspect of the present invention provides a light source device including the above-described wavelength conversion element, and a light source for emitting excitation light to the phosphor layer of the wavelength conversion element.
Since the light source device of this configuration has the wavelength conversion element as described above, it can emit high-intensity light.
本発明の第7態様は、上記の光源装置と、画像情報に応じて前記光源装置からの光を変調し画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投写する投写光学系と、を有するプロジェクターを提供する。
この構成のプロジェクターは、上述の光源装置を備えているため、高輝度な映像を投写することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a light source device as described above, a light modulation device for modulating light from the light source device according to image information to form image light, and a projection optical system for projecting the image light. To provide a projector having the
Since the projector of this configuration includes the above-described light source device, it is possible to project a high brightness image.
本発明の第8態様は、励起光を射出する光源と、前記励起光によって励起されて蛍光を射出する蛍光体層を有する波長変換素子と、前記光源と前記波長変換素子との間における前記励起光の光路上に配置され、前記励起光を前記蛍光体層に向けて集光する集光光学系と、を有し、前記蛍光体層は、第1結晶子としてセラミックス蛍光材料と、第2結晶子として該第1結晶子とは屈折率の異なると、を含む焼結体からなる光源装置を提供する。
第8態様に係る光源装置においては、第2結晶子が好適に散乱源として機能する。具体的には、第1結晶子と第2結晶子との境界が光散乱源として機能する。そのため、第8態様に係る焼結体においては、第2結晶子を含まない焼結体においてよりも気孔量を少なくすることができる。つまり、熱伝導率を増加させることができる。そのため、蛍光体層の温度上昇が低減され、蛍光体層が破損しにくい。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a light source for emitting excitation light, a wavelength conversion element having a phosphor layer excited by the excitation light to emit fluorescence, the excitation between the light source and the wavelength conversion element A focusing optical system disposed on a light path of light and focusing the excitation light toward the phosphor layer, the phosphor layer comprising a ceramic fluorescent material as a first crystal element, There is provided a light source device comprising a sintered body containing, as a crystallite, a refractive index different from that of the first crystallite.
In the light source device according to the eighth aspect, the second crystallite suitably functions as a scattering source. Specifically, the boundary between the first crystallite and the second crystallite functions as a light scattering source. Therefore, in the sintered body according to the eighth aspect, the amount of pores can be smaller than in the sintered body not including the second crystallite. That is, the thermal conductivity can be increased. Therefore, the temperature rise of the phosphor layer is reduced, and the phosphor layer is less likely to be broken.
第8態様において、前記第1結晶子は、Ce:Y3Al5O12を含み、前記第2結晶子は、YAlO3を含んでもよい。
YAlO3(以下、YAP)が含まれる焼結体では、YAPを含まない場合と比較して、焼結体を製造する際、第1結晶子および第2結晶子の結晶子径が小さくなる傾向にある。焼結体は、焼結体を構成する結晶子の結晶子径が小さいと、曲げ強度が高い。そのため、上記構成によれば、熱応力による破損が起こりにくい。
In an eighth aspect, the first crystallite may include Ce: Y 3 Al 5 O 12 , and the second crystallite may include YAlO 3 .
In a sintered body containing YAlO 3 (hereinafter, YAP), the crystallite diameters of the first crystallite and the second crystallite tend to be smaller when producing the sintered body as compared to the case where YAP is not contained. It is in. The sintered body has high bending strength if the crystallite diameter of the crystallites constituting the sintered body is small. Therefore, according to the said structure, the failure | damage by a thermal stress does not occur easily.
本発明の第9態様は、上記の光源装置と、画像情報に応じて前記光源装置からの光を変調し画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投写する投写光学系と、を有するプロジェクターを提供する。
この構成のプロジェクターは、上述の光源装置を備えているため、信頼性が高い。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a light source device as described above, a light modulation device for modulating light from the light source device according to image information to form image light, and a projection optical system for projecting the image light. To provide a projector having the
The projector of this configuration is highly reliable because it includes the above-described light source device.
[第1実施形態]
以下、図を参照しながら、本実施形態に係る蛍光体、波長変換素子、光源装置およびプロジェクターについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
First Embodiment
Hereinafter, the phosphor, the wavelength conversion element, the light source device, and the projector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, in all the following drawings, in order to make a drawing intelligible, the dimension, the ratio, etc. of each component are suitably varied.
図1は、本実施形態の蛍光体の一例を示すSEM写真であり、反射電子像(BSE像)である。本実施形態の蛍光体1は、セラミックス材料の焼結体からなる。
蛍光体1は、主相2としてCe:Y3Al5O12(以下、「Ce:YAG」と称する)を含み、副相3として2種類のセラミックス材料を含んでいる。2種類のセラミックス材料は、Ce:YAlO3(以下、「Ce:YAP」と称する)およびCe:Y2O3である。さらに、蛍光体1は複数の気孔4を含んでいる。
図1において、Ce:Y2O3からなる結晶粒を符号YOで示す。BSE像において、Ce:YAGとCe:YAPとを識別することは容易ではないため、図1においては、Ce:YAGからなる結晶粒とCe:YAPからなる結晶粒とをそれぞれ符号GPで示した。
蛍光体1は結晶粒界を有するとともに、結晶粒界に気孔4を有している。
FIG. 1 is a SEM photograph showing an example of the phosphor of the present embodiment, which is a backscattered electron image (BSE image). The
The
In Figure 1, Ce: shows a Y 2 O 3 consisting of crystal grains in the code YO. In the BSE image, it is not easy to distinguish between Ce: YAG and Ce: YAP. Therefore, in FIG. 1, crystal grains made of Ce: YAG and crystal grains made of Ce: YAP are indicated by the symbol GP. .
The
Ce:YAPは特許請求の範囲に記載の第1結晶粒に相当し、Ce:Y2O3は特許請求の範囲に記載の第2結晶粒に相当する。第2結晶粒の形成材料は第1結晶粒の形成材料とは異なっている。以下、本明細書において、主相2を構成する結晶粒を結晶粒2aと称し、副相3を構成する結晶粒を結晶粒3aと称する。
Ce: YAP corresponds to the first crystal grain described in the claims, and Ce: Y 2 O 3 corresponds to the second crystal grain described in the claims. The forming material of the second crystal grain is different from the forming material of the first crystal grain. Hereinafter, in the present specification, crystal grains constituting the
Ce:YAGは、励起光を照射することにより黄色の蛍光を発する黄色蛍光体である。
主相2は、Ce:YAGからなる複数の結晶粒2aが焼結して形成されている。
Ce: YAG is a yellow phosphor that emits yellow fluorescence upon irradiation with excitation light.
The
副相3は、主相2とは異なる形成材料からなる。本実施形態では、副相3の形成材料はCe:YAPおよびCe:Y2O3であるが、これに限定されない。形成材料は例えば、Al2O3、CeO2、Y2O3、YAPであってもよい。Al2O3、CeO2、Y2O3は、後述するようにCe:YAGを合成する際に用いる出発物質である。副相3は、1種類の形成材料からなっていてもよいし、本実施形態のように複数の形成材料からなっていてもよい。なお、主相2と第1結晶粒と第2結晶粒のうち少なくとも一つが、出発物質などに含まれている金属不純物を含んでいてもよい。
The
上述した各材料の屈折率は、Ce:YAG(1.83)、Al2O3(1.76)、Ce:YAP(1.93)、CeO2(2.2)、Y2O3(1.87)、Ce:Y2O3(1.87〜2.2)、YAP(1.93)である。Ce:Y2O3の屈折率は、Ceの含有量によって異なる。Ce:YAPの屈折率およびCe:Y2O3の屈折率は、主相2(Ce:YAG)の屈折率とは異なっているため、副相3は好適に散乱源として機能する。
The refractive index of each material described above is Ce: YAG (1.83), Al 2 O 3 (1.76), Ce: YAP (1.93), CeO 2 (2.2), Y 2 O 3 ( 1.87), Ce: Y 2 O 3 (1.87~2.2), a YAP (1.93). The refractive index of Ce: Y 2 O 3 varies depending on the content of Ce. Since the refractive index of Ce: YAP and the refractive index of Ce: Y 2 O 3 are different from the refractive index of main phase 2 (Ce: YAG),
なお、副相3を構成するこれらの物質の熱伝導率はCe:YAGと同等であるため、蛍光体1が副相3を有していても蛍光体1の熱伝導率が大きく低下することはない。
The thermal conductivity of these substances constituting the
結晶粒2aおよび結晶粒3aは、粒状であることが好ましい。このような構成であれば、蛍光体の製造が容易である。ここで、本実施形態において「粒状」とは、SEM写真における結晶粒の形状を矩形で近似した場合、長辺に対する短辺の比が0.3以上のものを指す。結晶粒2aの平均結晶粒径は、0.8μm以上1.2μm以下であることが好ましい。
The
結晶粒3aについては、蛍光体1の厚みが200μmである場合、0.5μm以上20μm以下であるとよい。結晶粒3aがCe:YAPからなる場合、結晶粒3aの平均結晶粒径は、0.8μm以上1.2μm以下であることが好ましい。また、結晶粒3aがCeO2またはCe:Y2O3からなる場合、結晶粒3aの平均結晶粒径は、0.33μm以上0.5μm以下であることが好ましい。
About the
また、結晶粒2aはフィルム状でもよい。結晶粒2aの形状がフィルム状である場合、結晶粒2aの表面積が大きくなり、後述するように、光を散乱させやすくなるため好ましい。同様の理由で、結晶粒3aはフィルム状でもよい。
The
ここで、本実施形態において結晶粒2a,3aの平均結晶粒径は、以下のようにして求める。
Here, in the present embodiment, the average grain size of the
まず、蛍光体1を破断し、破断面についてSEMのBSE像を撮像する。その際、1視野に結晶粒がおよそ50個程度含まれるような倍率で撮像する。
First, the
次いで、得られたSEM写真に基づいて、結晶粒界に沿って各結晶粒を区別する画像処理を行う。 Next, based on the obtained SEM photograph, image processing is performed to distinguish each crystal grain along the grain boundary.
次いで、画像処理後のSEM写真から各結晶粒の面積を求め、各結晶粒について求めた面積と等しい面積を持つ円の直径である円相当径を算出する。得られた円相当径について算術平均することで、平均結晶粒径を求める。 Next, the area of each crystal grain is determined from the SEM photograph after image processing, and the equivalent circle diameter, which is the diameter of a circle having an area equal to the area determined for each crystal grain, is calculated. The average grain size is determined by arithmetically averaging the obtained equivalent circle diameters.
気孔4は、鱗片状であることが好ましい。ここで、本実施形態において「鱗片状」とは、SEM写真における気孔の形状を矩形で近似した場合、長辺に対する短辺の比が0.3より小さいものを指す。しかし、気孔4は、長辺に対する短辺の比が0.3以上であってもよい。
The
後述するように、気孔4は蛍光体1の内部を進行する光を反射や屈折させることにより散乱させる機能を有している。そのため、気孔4が鱗片状であると、同じ体積の球状の気孔と比べて表面積が大きいため、蛍光体1の内部を進行する光が気孔4に当たりやすく、より散乱しやすくなる。なお、「蛍光体1の内部を進行する光」には、蛍光体1に入射した励起光と、蛍光体1が発した蛍光との両方を含む。
As will be described later, the
蛍光体1が気孔4を含むと、蛍光体1に気孔4を含まない場合と比べて熱伝導率が低い。一方で、気孔4には、蛍光体1の内部を進行する光を散乱させる機能がある。そのため、気孔量ρは、蛍光体1に要求される物性、すなわち熱伝導率と光散乱特性とに応じて設定するとよい。気孔量ρについては後で説明する。
When the
蛍光体1の蓄熱による影響を低減するためには、熱伝導率は25℃において9W/m・k以上であることが好ましい。このような熱伝導率を実現するためには、気孔量ρは0.01%以上5%未満であることが好ましい。
In order to reduce the influence of heat storage of the
蛍光体1は、主相2の体積のほうが副相3の体積よりも多い。図1に示すように、副相3の周囲を主相2が取り囲んでいる。すなわち、副相3は、主相2の結晶粒界に存在している。主相2と副相3とは互いに異なる結晶粒として存在しており、それぞれの機能を好適に発揮することができる。
In the
X線回折を用いて、蛍光体1に含まれるCe:YAG、Ce:YAPおよびCe:Y2O3の各比率を測定した。その結果、Ce:YAGは91.8体積%、Ce:YAPは5.7体積%、Ce:Y2O3は2.5体積%であった。
Each ratio of Ce: YAG, Ce: YAP and Ce: Y 2 O 3 contained in
蛍光体1においては、主相2と副相3との合計体積に対する主相2の体積の割合は、90体積%以上100体積%未満であることが好ましい。このような体積比であれば、蛍光を発する主相2と、散乱源として機能する副相3との量のバランスに優れ、高品質な蛍光体とすることができる。
In the
また、蛍光体1を構成する焼結体において、焼結体中のイットリウムの原子濃度(at%)は、下記要件(i)および(ii)を満たすことが好ましい。なお、下記要件(i)および(ii)において[Y]は、イットリウムの原子濃度を示す。[Re]は、イットリウムの原子濃度とセリウムの原子濃度との和を示す。[Al]は、アルミニウムの原子濃度を示す。なお、各原子濃度は、焼結体における金属原子の全量に対する濃度を示す。
(i)0.6<[Y]
(ii)0.6<[Re]/[Al]≦0.652
Moreover, in the sintered body which comprises the
(I) 0.6 <[Y]
(Ii) 0.6 <[Re] / [Al] ≦ 0.652
Ce:YAGの母体結晶であるYAG(Y3Al5O12)の化学量論から算出した[Y]の値は0.6である。したがって、条件(i)は、蛍光体1が化学量論から算出した量よりも過剰のイットリウム原子を含んでいることを示している。当該化学量論よりも過剰に含まれているイットリウム原子は、副相3を構成している。つまり、条件(i)を満たすことによって、副相3を蛍光体1中に確実に形成することができる。
The value of [Y] calculated from the stoichiometry of YAG (Y 3 Al 5 O 12 ), which is a parent crystal of Ce: YAG, is 0.6. Therefore, condition (i) indicates that
条件(ii)における下限について説明する。[Re]/[Al]の値が0.6以下であると、副相として基本的にはAl2O3が生成される。詳しくは後で説明するが、副相としてAl2O3を含んでいる蛍光体の量子収率は、副相を含まない蛍光体の量子収率よりも低い。よって、[Re]/[Al]の値は0.6よりも大きいことが好ましい。 The lower limit in the condition (ii) will be described. When the value of [Re] / [Al] is 0.6 or less, Al 2 O 3 is basically generated as a subphase. As will be described in detail later, the quantum yield of the phosphor containing Al 2 O 3 as the secondary phase is lower than the quantum yield of the phosphor containing no secondary phase. Therefore, it is preferable that the value of [Re] / [Al] is larger than 0.6.
条件(ii)における上限については後で詳しく説明するが、[Re]/[Al]≦0.652とすることで、焼結体の焼結温度が一般的な焼結炉の耐熱温度を超えないようにすることができる。そのため、得られる蛍光体を十分に緻密化し、気孔量を低減することができ、蛍光を発する主相と、散乱源として機能する副相との量のバランスに優れ、高品質な蛍光体とすることができる。 The upper limit of the condition (ii) will be described in detail later, but by setting [Re] / [Al] ≦ 0.652, the sintering temperature of the sintered body exceeds the heat resistance temperature of a general sintering furnace. It can be avoided. Therefore, the resulting phosphor can be sufficiently densified to reduce the amount of pores, and the balance between the amount of the main phase emitting fluorescence and the subphase functioning as a scattering source is excellent, and a high quality phosphor is obtained. be able to.
なお、本明細書において「気孔量」とは、蛍光体の体積に対する複数の気孔の総体積の割合を指している。気孔量ρは下記のようにして求めることができる。 In the present specification, "the amount of pores" refers to the ratio of the total volume of the plurality of pores to the volume of the phosphor. The pore amount ρ can be determined as follows.
蛍光体の体積をV0とし、蛍光体に含まれる複数の気孔の総体積をV2とする。気孔量ρは式(1)で与えられる。
ρ=V2/V0 …(1)
The volume of the phosphor is V 0 and the total volume of the plurality of pores contained in the phosphor is V 2 . The pore amount ρ is given by equation (1).
ρ = V 2 / V 0 (1)
また、蛍光体の質量をWとすれば、蛍光体の密度ρ1は式(2)によって与えられる。
ρ1=W/V0 …(2)
なお、蛍光体の体積V0と蛍光体の質量Wとは測定可能である。
Also, assuming that the mass of the phosphor is W, the density 1 1 of the phosphor is given by equation (2).
ρ 1 = W / V 0 (2)
Incidentally, it is possible to measure the mass W of the phosphor volume V 0 and phosphor.
ここで、X線結晶回折を用いて、主相の組成、副相の組成、主相と副相との体積比を求める。X線結晶回折によって得られた結果と、主相の理論密度と副相の理論密度とを用いて、蛍光体自身の理論密度ρ2を求める。 Here, using X-ray crystal diffraction, the composition of the main phase, the composition of the subphase, and the volume ratio of the main phase to the subphase are determined. The theoretical density 2 2 of the phosphor itself is determined using the result obtained by X-ray crystal diffraction and the theoretical density of the main phase and the theoretical density of the auxiliary phase.
理論密度ρ2は、V0,V2、Wを用いて式(3)で表すことができる。また、式(3)から、体積V2は下記式(4)のように表される。
ρ2=W/(V0−V2) …(3)
V2=V0−W/ρ2 …(4)
The theoretical density 2 2 can be expressed by equation (3) using V 0 , V 2 and W. Further, from equation (3), the volume V 2 is expressed by the following equation (4).
2 2 = W / (V 0 −V 2 ) (3)
V 2 = V 0 −W / ρ 2 (4)
上記式(1)、(2)、(4)から、気孔量ρは、式(5)で表すことができる。すなわち、実測密度ρ1および理論密度ρ2を用いて、式(5)から気孔量ρを求めることができる。
ρ=1−ρ1/ρ2 …(5)
From the above formulas (1), (2) and (4), the pore amount ρ can be expressed by the formula (5). That is, using the actual density 1 1 and the theoretical density 2 2 , the pore amount ρ can be obtained from the equation (5).
ρ = 1−ρ 1 / ρ 2 (5)
以上のような構成の蛍光体1では、次のような発光挙動を示す。図2Aは副相3を含まない従来の蛍光体1Xに励起光を照射したときの発光の様子を示す模式図であり、図2Bは、本実施形態の蛍光体1に励起光を照射したときの発光の様子を示す模式図である。蛍光体1Xと蛍光体1とはいずれも、主相2としてCe:YAGを有しているとする。
The
図2Aに示す蛍光体1Xにおいては、例えば青色レーザ光である励起光Bを照射すると、蛍光体1Xの主相2が励起光Bの一部を吸収し、黄色の蛍光YLを等方的に射出する。
蛍光YLは、蛍光体1Xの内部に存在する複数の気孔4において屈折や反射し、進行方向を変えながら(散乱しながら)進行し、蛍光体1の外部に射出される。
In the
The fluorescence YL is refracted or reflected by the plurality of
また、励起光Bのうち、主相2に吸収されなかった残部は、蛍光体1Xを透過する。その際、蛍光YLと同様に複数の気孔4において屈折や反射することによって、散乱しながら蛍光体1Xを透過する。これにより、蛍光体1Xからは、励起光Bと蛍光YLとが混色した白色光が射出される。
Further, the remaining part of the excitation light B which is not absorbed by the
しかし、蛍光体1Xでは、励起光Bや蛍光YLを十分に散乱させるために多数の気孔4が形成されているため、主相2を構成するCe:YAGの熱伝導率と比べると、蛍光体1X全体の熱伝導率が低い。そのため、励起光Bとして高強度のレーザー光が照射されると、蛍光体1Xは蓄熱してしまい、熱によるダメージを受けるおそれがある。例えば、蛍光体1Xの発光効率が低下する。
However, in the
対して、図2Bに示す蛍光体1では、主相2とは屈折率が異なる副相3(複数の結晶粒3a)が含まれている。副相3は、励起光Bや蛍光YLを屈折または反射により散乱させることができる。そのため、蛍光体1では、励起光Bや蛍光YLを散乱させる能力は蛍光体1Xと同等としながらも、気孔量ρを減らすことができる。
On the other hand, in the
すなわち、副相3が好適に散乱源として機能するため、気孔量ρを減らすことができ、蛍光体1Xよりも熱伝導率を増加させることができる。そのため、熱伝導率と光学的な性質とを両立可能な蛍光体1とすることができる。
That is, since the
発明者らは、副相3を含まない蛍光体Aと、副相3を含む蛍光体Bおよび蛍光体Cを作成して、それらの量子収率を測定した。蛍光体A、蛍光体Bおよび蛍光体Cの各主相2はいずれもCe:YAGとした。蛍光体Bの副相3はCe:YAPおよびCe:Y2O3とし、蛍光体Cの副相3はAl2O3とした。蛍光体Bにおいて、[Re]/[Al]の値を0.63とし、Ce:YAGとCe:YAPとCe:Y2O3の体積比を90:9:1とした。蛍光体Cにおいては、[Re]/[Al]の値を0.58とし、Ce:YAGとAl2O3の体積比を92:8とした。蛍光体Aの量子収率は91.7%であり、蛍光体Bの量子収率は94.2%であり、蛍光体Cの量子収率は75.6%であった。
The inventors prepared phosphor A containing no
このように、Ce:YAPやCe:Y2O3は量子収率を向上させることがわかった。また、蛍光体が副相としてCe:YAPとCe:Y2O3とのうち一方だけを含んでいる場合も、量子収率が向上することがわかった。さらに、CeO2、Y2O3も量子収率を向上させることがわかった。よって、副相3はCe:YAP、Ce:Y2O3、CeO2、またはY2O3を含む結晶粒3aを含むことが好ましい。
Thus, it was found that Ce: YAP and Ce: Y 2 O 3 improve the quantum yield. Also, it was found that the quantum yield is improved also when the phosphor contains only one of Ce: YAP and Ce: Y 2 O 3 as the secondary phase. Furthermore, it was found that CeO 2 and Y 2 O 3 also improve the quantum yield. Therefore, it subphase 3 Ce: YAP, Ce: Y 2
[蛍光体の製造方法]
上述のような蛍光体は、次のようにして製造することができる。
まず、Y2O3粉末、Al2O3粉末、CeO2粉末からなる原料粉末をエタノールと混合する。ボールミルで原料粉末を粉砕しながら、得られたスラリーを撹拌する。
[Method of manufacturing phosphor]
The phosphor as described above can be manufactured as follows.
First, raw material powder consisting of Y 2 O 3 powder, Al 2 O 3 powder and CeO 2 powder is mixed with ethanol. While grinding the raw material powder with a ball mill, the obtained slurry is stirred.
この際、Si原子を含む焼結助剤を原料粉末に添加してもよい。焼結助剤としては、SiO2,CaO,MgOを例示することができる。また、焼成時にSiO2,CaOまたはMgOと同じ効果を発揮する物質、例えばTEOS(Tetraethyl orthosilicate)を焼結助剤として添加してもよい。焼結助剤は、例えば、原料粉末の質量に対して焼結後に100ppm残留するように添加する。また、TEOSのように焼結時にSiO2,CaOまたはMgOと同じ効果を発揮する物質を焼結助剤として添加する場合には、焼結助剤を焼結後の等価物質に換算したとき、等価物質が、例えば原料粉末の質量に対して焼結後に100ppm残存するように添加する。 At this time, a sintering aid containing Si atoms may be added to the raw material powder. As the sintering aid, SiO 2 , CaO and MgO can be exemplified. Further, SiO 2, materials that exhibit the same effect as CaO or MgO, for example TEOS (Tetraethyl orthosilicate) may be added as a sintering aid during sintering. The sintering aid is added, for example, so that 100 ppm remains after sintering with respect to the mass of the raw material powder. When a substance that exhibits the same effect as SiO 2 , CaO, or MgO at the time of sintering, such as TEOS, is added as a sintering aid, when the sintering aid is converted to an equivalent substance after sintering, An equivalent substance is added, for example, so that 100 ppm remains after sintering with respect to the mass of the raw material powder.
次いで、得られたスラリーからエタノールを除去して原料粉末を乾燥させる。乾燥された原料粉末を篩にかけることによって、粗粒を取り除く。これにより、粒子径が数十nmから数百nmのY2O3とAl2O3とCeO2の1次粒子を含有する粒子径が数μm〜数百μmの2次粒子からなる原料粉末が得られる。その後、数μ〜数十μmの粒子径の比較的大きなY2O3粉末を原料粉末に適量追加する。 Next, ethanol is removed from the obtained slurry to dry the raw material powder. The coarse particles are removed by sieving the dried raw material powder. Thereby, a raw material powder comprising secondary particles having a particle diameter of several μm to several hundreds of μm containing primary particles of Y 2 O 3 , Al 2 O 3 and CeO 2 having a particle diameter of several tens of nm to several hundreds of nm Is obtained. Thereafter, an appropriate amount of relatively large Y 2 O 3 powder having a particle diameter of several μm to several tens μm is added to the raw material powder.
次いで、所望の形状に押し固めて成形し焼成する。焼成工程において、比較的大きなY2O3粉末の内部にまではアルミニウムが到達しないため、比較的大きなY2O3粉末は焼成後、Y2O3、またはCe:Y2O3からなる第1結晶粒となる。 Then, it is pressed into a desired shape, shaped and fired. In the firing process, since a relatively large Y 2 O 3 to the inside of the powder it does not reach the aluminum, a relatively large Y 2 O 3 after the powder is sintered, Y 2 O 3 or Ce,: made of Y 2 O 3 first It becomes 1 crystal grain.
ここで、条件(ii)の上限値について説明する。 Here, the upper limit value of the condition (ii) will be described.
二ケイ化モリブデンの発熱体を有する一般的な焼結炉の耐熱温度(使用可能な温度)は概ね1700℃程度である。一方、原料粉末においてY2O3粉末の配合量を増やすと、焼結体においては過剰量のY2O3は不純物として振る舞い、系全体の焼結温度が上昇する傾向にある。そのため、[Re]/[Al]が0.652を超えると、理論上、焼結体の焼結温度が一般的な焼結炉の耐熱温度を超えてしまい、十分に焼結できなくなる。すると、得られる焼結体においては、緻密化が不足し気孔量ρが増加するため、良好な蛍光体が得られない。 The heat resistance temperature (usable temperature) of a general sintering furnace having a heating element of molybdenum disilicide is about 1700 ° C. On the other hand, when the compounding amount of the Y 2 O 3 powder in the raw material powder is increased, the excessive amount of Y 2 O 3 acts as an impurity in the sintered body, and the sintering temperature of the entire system tends to increase. Therefore, when [Re] / [Al] exceeds 0.652, theoretically, the sintering temperature of the sintered body exceeds the heat resistance temperature of a general sintering furnace, and sufficient sintering can not be performed. Then, in the obtained sintered body, the densification is insufficient and the amount of pores 増 加 increases, so that a good phosphor can not be obtained.
一般的な焼結炉において酸素雰囲気下で焼結させることが望ましい。あるいは、真空中、窒素等の中性雰囲気下、あるいは水素等の還元雰囲気下で焼結させた後、酸素雰囲気下で、例えば1000℃以上1400℃以下でアニール処理してもよい。焼結温度は、例えば1500℃以上1750℃以下であればよい。また、ホットプレス焼結法、あるいは熱間等方圧加圧焼結法を用いてもよい。 It is desirable to sinter under oxygen atmosphere in a general sintering furnace. Alternatively, after sintering in vacuum, in a neutral atmosphere such as nitrogen, or in a reducing atmosphere such as hydrogen, annealing may be performed, for example, at 1000 ° C. or more and 1400 ° C. or less in an oxygen atmosphere. The sintering temperature may be, for example, 1500 ° C. or more and 1750 ° C. or less. Alternatively, a hot press sintering method or a hot isotropic pressure pressure sintering method may be used.
一方で、条件(ii)を満たす範囲でY2O3粉末の配合量を増やした場合には、原料粉末を好適に焼結させ、所望の焼結体を得ることができる。
以上のようにして、本実施形態の蛍光体を得る。
On the other hand, the conditions in the case of increasing the amount of Y 2 O 3 powder in a range satisfying (ii) the raw material powder preferably by sintering, it is possible to obtain a desired sintered body.
As described above, the phosphor of the present embodiment is obtained.
以上のような構成の蛍光体によれば、熱伝導率と光散乱特性とを両立可能な蛍光体を提供することができる。 According to the phosphor having the above-described configuration, it is possible to provide a phosphor capable of achieving both the thermal conductivity and the light scattering property.
図3は、本実施形態に係るプロジェクター1000を示す模式図である。図4Aは、プロジェクター1000が有する波長変換素子を示す模式図である。図4Bは図4Aに示した波長変換素子のA1−A1断面図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a
図3に示すように、本実施形態のプロジェクター1000は、光源装置100、色分離導光光学系200、液晶光変調装置400R,液晶光変調装置400G,液晶光変調装置400B、クロスダイクロイックプリズム500及び投写光学系600を備える。
As shown in FIG. 3, the
光源装置100は、光源10、集光光学系20、波長変換素子30、モーター50、コリメート光学系60、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150を備える。
The
光源10は、励起光としてレーザー光からなる青色光(発光強度のピーク:約445nm)を射出するレーザー光源からなる。光源10は、1つのレーザー光源からなるものであってもよいし、多数のレーザー光源からなるものであってもよい。また、445nm以外の波長(例えば、460nm)の青色光を射出するレーザー光源を用いることもできる。
The
集光光学系20は、第1レンズ22及び第2レンズ24を備える。集光光学系20は、光源10から波長変換素子30までの光路中に配置され、青色光を略集光した状態で蛍光体層42(後述)に入射させる。第1レンズ22及び第2レンズ24は、凸レンズからなる。
The condensing
図3および図4Aに示すように、波長変換素子30は、平面視円形の基板40と、基板40の一面において基板40の周方向に沿って設けられた蛍光体層42と、を有している。波長変換素子30は、基板40の中心に接続されたモーター50により回転可能である。波長変換素子30は、青色光が入射する側とは反対の側に向けて赤色光及び緑色光を射出する。
As shown in FIGS. 3 and 4A, the
基板40は、青色光を透過する材料からなる。基板40の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。
The
光源10からの青色光は、基板40側から蛍光体層42に入射する。図4Bに示すように、蛍光体層42と基板40との間には、青色光を透過し赤色光及び緑色光を反射するダイクロイック膜44が設けられている。
Blue light from the
蛍光体層42は、波長が約445nmの青色光によって励起される。蛍光体層42は、光源10からの青色光の一部を黄色光を含む光に変換し、かつ、青色光の残りの一部を変換せずに通過させる。蛍光体層42として、上述した本実施形態における蛍光体を用いる。
The
コリメート光学系60は、第1レンズ62と第2レンズ64とを備え、波長変換素子30からの光を略平行化する。第1レンズ62及び第2レンズ64は、凸レンズからなる。
The collimating
第1レンズアレイ120は、コリメート光学系60からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズ122を有する。複数の第1小レンズ122は、光源光軸100axと直交する面内にマトリクス状に配列されている。
The
第2レンズアレイ130は、第1レンズアレイ120の複数の第1小レンズ122に対応する複数の第2小レンズ132を有する。第2レンズアレイ130は、重畳レンズ150とともに、第1レンズアレイ120の各第1小レンズ122の像を液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bの画像形成領域の近傍に結像させる。複数の第2小レンズ132は光源光軸100axに直交する面内にマトリクス状に配列されている。
The
偏光変換素子140は、第1レンズアレイ120により分割された各部分光束を、直線偏光に変換する。
The
偏光変換素子140は、波長変換素子30からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過させるとともに、他方の直線偏光成分を光源光軸100axに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を光源光軸100axに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
The
重畳レンズ150は、偏光変換素子140からの各部分光束を集光して液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bの画像形成領域の近傍に重畳させる。第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130及び重畳レンズ150は、波長変換素子30からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
The superimposing
色分離導光光学系200は、ダイクロイックミラー210、ダイクロイックミラー220、反射ミラー230、反射ミラー240、反射ミラー250及びリレーレンズ260、リレーレンズ270を備える。色分離導光光学系200は、光源装置100からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれが対応する液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bに導光する。
色分離導光光学系200と、液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bとの間にはそれぞれ、集光レンズ300R、集光レンズ300G、集光レンズ300Bが配置されている。
The color separation light guide
A
ダイクロイックミラー210は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射するダイクロイックミラーである。
The
ダイクロイックミラー220は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
The
ダイクロイックミラー210を通過した赤色光は、反射ミラー230で反射され、集光レンズ300Rを通過して赤色光用の液晶光変調装置400Rの画像形成領域に入射する。
The red light having passed through the
ダイクロイックミラー210で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー220でさらに反射され、集光レンズ300Gを通過して緑色光用の液晶光変調装置400Gの画像形成領域に入射する。
The green light reflected by the
ダイクロイックミラー220を通過した青色光は、リレーレンズ260、入射側の反射ミラー240、リレーレンズ270、射出側の反射ミラー250、集光レンズ300Bを経て青色光用の液晶光変調装置400Bの画像形成領域に入射する。
The blue light having passed through the
液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものである。なお、図示を省略したが、集光レンズ300R、集光レンズ300G、集光レンズ300Bと液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bとクロスダイクロイックプリズム500との間には、それぞれ射出側偏光板が配置される。
The liquid crystal
クロスダイクロイックプリズム500は、液晶光変調装置400R、液晶光変調装置400G、液晶光変調装置400Bから射出された各画像光を合成してカラー画像を形成する。
The cross
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600によって拡大投写され、スクリーンSCR上で画像を形成する。
The color image emitted from the cross
蛍光体層42から射出された蛍光をコリメート光学系60によって効率的に取り込むためには、蛍光体層42から蛍光が射出される領域の面積が小さいことが望まれる。
In order to efficiently take in the fluorescence emitted from the
しかし、無機蛍光体においては、次のようなメカニズムにより、励起光が入射した位置から蛍光が面方向に広がりながら射出される「にじみ」が生じる。そのため、蛍光が射出される領域の面積が大きくなりやすい。 However, in the inorganic phosphor, “bleeding” is emitted by the fluorescence from the position where the excitation light is incident while being spread in the surface direction by the following mechanism. Therefore, the area of the region from which the fluorescence is emitted tends to be large.
図5Aは、Ce:YAGである主相2のみで構成され、副相や気孔を含まない無機蛍光体である蛍光体1Yにおけるにじみの様子を示す模式図である。図5Bは、本実施形態の蛍光体1におけるにじみの様子を示す模式図である。
図5Aに示すように、蛍光体1Yでは、蛍光体1Yの内部を進行する蛍光のうち一部は、蛍光体1Yの表面で全反射し、面内方向に伝搬してしまう。蛍光体1Yの内部で全反射する蛍光を、図では符号Y1,Y2で示す。
FIG. 5A is a schematic view showing a state of bleeding in a
As shown in FIG. 5A, in the
蛍光体1Yは主相2のみで構成されているため、結晶粒界が存在したとしても、蛍光体1Yの内部では蛍光YLが屈折や反射しにくい。そのため、蛍光は蛍光体1Yの内部を、励起光Bが入射する位置から面内方向で離れた位置まで進行してから蛍光体1Yの外部に射出され、結果として、「にじみ」が観察される。
Since the
対して、図5Bに示すように、本実施形態の蛍光体1では、蛍光が副相3や気孔4によって屈折されたり反射されたりすることで、蛍光の進行方向が変化しやすい。すると、副相3や気孔4が無い場合には、蛍光体1の表面で全反射してしまう角度で放出された蛍光YLも、進行方向が変わることで、全反射条件とは異なる進入角度で蛍光体1の表面に入射し、蛍光体1から外部に射出されやすくなる。その結果、蛍光体1においては、蛍光体1Yにおいてよりも、内部の蛍光が蛍光体の外部に射出しやすく、「にじみ」が低減する。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the
本実施形態の蛍光体1を波長変換素子30に用いる場合、結晶粒3aの量、気孔量ρおよび形状、などのパラメータは、後で詳述するように「にじみ」の量と相関がある。そのため、蛍光体1を適切に設計し、にじみを調整するとよい。
When the
なお、本実施形態において「にじみ量」とは、次のように定義する。蛍光体上の直径0.4mmの領域に励起光を均一に照射し、蛍光体から射出される蛍光の発光プロファイルを測定する。励起光が照射された領域の中心からの距離と発光強度との関係を、発光プロファイルとして図6に示す。縦軸は光強度、横軸は中心からの距離を示す。発光プロファイルにおいて、光強度が最大値の20%となる距離Lの2倍をにじみ量(単位:mm)として定義する。 In the present embodiment, the “blurring amount” is defined as follows. Excitation light is uniformly irradiated to the area | region of diameter 0.4mm on fluorescent substance, and the emission profile of the fluorescence inject | emitted from fluorescent substance is measured. The relationship between the distance from the center of the region irradiated with the excitation light and the emission intensity is shown in FIG. 6 as an emission profile. The ordinate represents the light intensity, and the abscissa represents the distance from the center. In the light emission profile, twice the distance L at which the light intensity is 20% of the maximum value is defined as the amount of bleeding (unit: mm).
図7は、にじみ量と波長変換素子から発せられる蛍光の総量との関係を模式的に示すグラフであり、横軸がにじみ量、縦軸が蛍光の総量を示す。にじみ量が多いということは気孔量ρが少ないということに対応しており、気孔量ρが少ないということは焼結温度が高いということに対応している。焼結温度が高く気孔量ρが少ないと、吸収されずに後方散乱する励起光が少なくなり、蛍光の量は増えるためにじみ量と蛍光の総量との関係は、概ね図7に示すような傾向にあり、にじみ量が増えると蛍光が増えるという相関関係がある。 FIG. 7 is a graph schematically showing the relationship between the amount of bleeding and the total amount of fluorescence emitted from the wavelength conversion element, where the horizontal axis represents the amount of bleeding and the vertical axis represents the total amount of fluorescence. A large amount of bleeding corresponds to a small amount of pores ρ, and a small amount of pores 対 応 corresponds to a high sintering temperature. When the sintering temperature is high and the pore amount 少 な い is small, the amount of excitation light which is not absorbed and backscatters decreases, and the amount of fluorescence increases, so the relationship between the amount of bleeding and the total amount of fluorescence tends to be as shown in FIG. There is a correlation that as the amount of bleeding increases, the fluorescence increases.
そのため、にじみ量を低減することのみに注力すると、プロジェクターの光源としての光量が不足する、または青色の励起光と混色して白色光とするための蛍光の量が少なくなり、色パランスが崩れる、という別の課題が生じうる。 Therefore, when focusing only on reducing the amount of bleeding, the amount of light as a light source of the projector is insufficient, or the amount of fluorescence for mixing with blue excitation light to make white light decreases, and color balance is broken. Another problem may arise.
本実施形態のプロジェクター1000のようなプロジェクターでは、液晶光変調装置のサイズは、対角0.4インチ〜1.2インチ程度のものが用いられる。図8に示す発明者の検討結果により、対角0.4インチの液晶光変調装置に対しては約0.7mmのにじみ量が、対角1.2インチの液晶光変調装置に対しては約1.1mmのにじみ量が望ましいことが分かった。
In a projector such as the
このようなにじみ量は、次のようにして制御する。
図9は、にじみ量と結晶粒の平均結晶粒径との関係を示すグラフであり、横軸がにじみ量(mm)、縦軸が結晶粒の平均結晶粒径(μm)を示す。図9において、混合結晶粒は、Ce:YAPの結晶粒とCe:YAGの結晶粒との混合物を意味する。
The amount of such bleeding is controlled as follows.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the amount of bleeding and the average crystal grain size of crystal grains, in which the horizontal axis represents the amount of bleeding (mm) and the vertical axis represents the average crystal grain size (μm) of crystal grains. In FIG. 9, mixed crystal grains mean a mixture of crystal grains of Ce: YAP and crystal grains of Ce: YAG.
平均結晶粒径が大きくなると、光が屈折または反射する界面が減少するため、にじみ量が増加する傾向にある。結晶粒径は、焼結時間および焼結温度を制御することにより調整可能である。 As the average grain size increases, the amount of bleeding tends to increase because the interface at which light is refracted or reflected decreases. The grain size can be adjusted by controlling the sintering time and the sintering temperature.
図9より、混合結晶粒の平均結晶粒径は0.8μm以上1.2μm以下であることが好ましく、Y2O3の平均結晶粒径は0.33μm以上0.50μm以下であることが好ましいことが分かる。 From FIG. 9, the average crystal grain size of the mixed crystal grains is preferably 0.8 μm or more and 1.2 μm or less, and the average crystal grain size of Y 2 O 3 is preferably 0.33 μm or more and 0.50 μm or less I understand that.
図10は、焼結時にSi系の焼結助剤を用いた場合における、にじみ量とSi含有量との関係を示すグラフであり、横軸がにじみ量(mm)、縦軸が蛍光体におけるSi含有量(ppm)を示す。Si含有量が多い、すなわち焼結時に焼結助剤を多く用いると、焼結が進行しやすくなり、気孔が減少する結果、にじみ量が増加する傾向にある。
図10より、Si含有量は200ppm以下であることが好ましいことが分かる。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the amount of bleeding and the Si content when using a Si-based sintering aid at the time of sintering, in which the horizontal axis is the amount of bleeding (mm) and the vertical axis is the phosphor. The Si content (ppm) is shown. If the Si content is high, that is, if a large amount of a sintering aid is used at the time of sintering, sintering tends to proceed, and as a result of the reduction of pores, the amount of bleeding tends to increase.
From FIG. 10, it is understood that the Si content is preferably 200 ppm or less.
また、にじみ量と気孔量ρとの関係を考えると、気孔量ρが減少すると、光が屈折または反射する界面が減少するため、にじみ量が増加する傾向にある。気孔量ρは、焼結時間および焼結温度を制御することにより調整可能である。 Further, considering the relationship between the amount of bleeding and the amount of pores 、, when the amount of pores 減少 decreases, the interface at which light is refracted or reflected decreases, so the amount of bleeding tends to increase. The pore amount ρ can be adjusted by controlling the sintering time and the sintering temperature.
以上のように、にじみ量に関係する各パラメータについて、適宜制御することで、適切なにじみ量の蛍光体層42を有する波長変換素子30とすることができる。また、このような波長変換素子30を有する光源装置100を備えたプロジェクター1000においては、蛍光体層42から射出された蛍光の利用効率が高いため、明るい映像を投写することができる。
As described above, the
以上のような構成の蛍光体によれば、熱伝導率と光散乱特性とを両立可能な蛍光体を提供することができる。 According to the phosphor having the above-described configuration, it is possible to provide a phosphor capable of achieving both the thermal conductivity and the light scattering property.
また、以上のような構成の波長変換素子は、上述のような蛍光体を有するため、熱によるダメージを受けにくく、且つ所望の光散乱特性を備え、信頼性が高い。上記の波長変換素子を備えた光源装置およびプロジェクターは、高い信頼性を有する。 In addition, since the wavelength conversion element having the above-described configuration includes the above-described phosphor, it is difficult to be damaged by heat, has desired light scattering characteristics, and has high reliability. A light source device and a projector provided with the above wavelength conversion element have high reliability.
なお、本実施形態においてはプロジェクター1000について説明したが、プロジェクターの構成はこれに限らない。
Although the
図11は、変形例のプロジェクター1006について説明する模式図であり、図3に対応する図である。以下の説明においては、プロジェクター1000と共通する部材には同じ符号を付し、説明を省略する。プロジェクター1006は、プロジェクター1000における光源装置100の代わりに光源装置106と第2光源装置702とを備える。光源装置106は、波長変換素子34、コリメート光学系70、ダイクロイックミラー80及びコリメート集光光学系90を備える。
FIG. 11 is a schematic view for explaining a
光源10は、光軸が光源光軸106axと直交するように配置されている。
コリメート光学系70は、第1レンズ72と第2レンズ74とを備え、光源10からの光を略平行化する。第1レンズ72及び第2レンズ74は、凸レンズからなる。
The
The collimating
ダイクロイックミラー80は、コリメート光学系70からコリメート集光光学系90までの光路中に、光源10の光軸及び光源光軸106axのそれぞれに対して45°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー80は、青色光を反射し、赤色光及び緑色光を通過させる。
The
コリメート集光光学系90は、ダイクロイックミラー80からの青色光を略集光した状態で蛍光体層42に入射させる機能と、蛍光体層42から射出される蛍光を略平行化する機能とを有する。コリメート集光光学系90は、第1レンズ92及び第2レンズ94を備える。第1レンズ92及び第2レンズ94は、凸レンズからなる。
The collimating and condensing
図12Aは、プロジェクター1006が有する波長変換素子を示す模式図である。図12Bは図12Aに示した波長変換素子のA2−A2断面図である。図12Aに示したように、波長変換素子34は、基板40の一面において基板40の周方向に沿って設けられた蛍光体層42を有している。光源装置106においては、光源10からの青色光は、基板40とは反対側から蛍光体層42に入射する。図12Bに示すように、蛍光体層42と基板40との間には可視光を反射する反射膜45が設けられている。そのため、青色光が入射する側に向けて蛍光が射出される。
FIG. 12A is a schematic view showing a wavelength conversion element which the
なお、基板40として、励起光を透過する材料からなる円板を用いる必要はなく、金属のように不透明な材料からなる円板を用いてもよい。
It is not necessary to use a disc made of a material that transmits excitation light as the
第2光源装置702は、第2光源装置710、集光光学系760、散乱板732及びコリメート光学系770と、を備える。
The second
集光光学系760は、第1レンズ762及び第2レンズ764を備える。集光光学系760は、第2光源装置710からの青色光を散乱板732付近に集光する。第1レンズ762及び第2レンズ764は、凸レンズからなる。
The focusing
散乱板732は、第2光源装置710からの青色光を散乱し、波長変換素子34から射出される蛍光に似た配光分布を有する青色光とする。散乱板732としては、例えば、マイクロレンズアレイを用いることができる。
The
コリメート光学系770は、第1レンズ772と第2レンズ774とを備え、散乱板732からの光を略平行化する。第1レンズ772及び第2レンズ774は、凸レンズからなる。
The collimating
ダイクロイックミラー80は、第2光源装置702からの青色光を波長変換素子34からの黄色光と合成して白色光を生成する。
The
以上のような波長変換素子34においても、本実施形態の蛍光体1を用いることで、熱によるダメージを受けにくく、且つ所望の光散乱特性を備えた波長変換素子34とすることができる。また、信頼性の高い光源装置およびプロジェクターを提供することができる。
Also in the
図13は、光源装置の他の例を示す模式図である。光源装置1500は、基板1501に設けられた励起用光源(光源)1502と、励起用光源1502の光射出面1502a側に設けられた蛍光体層1503とを有している。
FIG. 13 is a schematic view showing another example of the light source device. The
励起用光源1502としては、青色の励起光を射出するものであれば種々のものを採用可能である。
蛍光体層1503は、上述した本実施形態の蛍光体を形成材料として用いる。
As the
The
このような構成の光源装置1500では、本実施形態の蛍光体1を用いることで、熱によるダメージを受けにくく、且つ所望の光散乱特性を備えた信頼性の高い光源装置1500とすることができる。
In the
[第2実施形態]
以下、図14〜図19を参照しながら、第2実施形態に係る波長変換素子、光源装置およびプロジェクターについて説明する。
Second Embodiment
Hereinafter, the wavelength conversion element, the light source device, and the projector according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 14 to 19.
図14は、本実施形態に係るプロジェクター1000Mの模式図である。プロジェクター1000Mは、上述の光源装置100に替えて光源装置100Mを備えている、という点で、第1実施形態に係るプロジェクター1000と異なっている。光源装置100Mは、上述の波長変換素子30に替えて波長変換素子30Mを備えている、という点で光源装置100と異なっている。その他の構成はプロジェクター1000の構成と同様であるので、図3と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
FIG. 14 is a schematic view of a
光源装置100Mは、光源10、集光光学系20、波長変換素子30M、モーター50、コリメート光学系60、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150を備える。
The
集光光学系20は、光源10から波長変換素子30Mまでの光路中に配置されており、青色光を略集光した状態で蛍光体層42Mに入射させる。蛍光体層42Mについては後述する。
The condensing
コリメート光学系60は、波長変換素子30Mからの光を略平行化する。
The collimating
図15Aは、波長変換素子30Mの模式図であり、図15Bは図15Aの線分XVb−XVbにおける矢視断面図である。
15A is a schematic view of the
図15Aに示すように、波長変換素子30Mは、平面視円形の基板40と、基板40の一面において基板40の周方向に沿って設けられた波長変換部41AMと、を有している。図15Bに示すように、波長変換部41AMは、蛍光体層42Mと、蛍光体層42Mの第1の面42aMに設けられたダイクロイック膜44と、蛍光体層42Mの第2の面42bMに設けられた反射防止膜47と、を有している。蛍光体層42Mは、基板40の一面において基板40の周方向に沿って設けられている。波長変換素子30Mは、基板40の中心に接続されたモーター50により回転可能である。波長変換素子30Mは、青色光が入射する側とは反対の側に向けて赤色光及び緑色光を射出する。ダイクロイック膜44と反射防止膜47とは、いずれも特許請求の範囲に記載の光学機能層に相当する。
As illustrated in FIG. 15A, the
蛍光体層42Mは、光源10から射出され、基板40側から蛍光体層42Mに入射する波長が約445nmの青色光によって励起される。蛍光体層42Mは、光源10からの青色光の一部を黄色光を含む光に変換し、かつ、青色光の残りの一部を変換せずに通過させる。
The
蛍光体層42Mは、セラミックス蛍光材料からなる複数の第1結晶子421と、第1結晶子421とは異なる屈折率を有するセラミックス材料からなる複数の第2結晶子422と、を焼結して得られる焼結体からなる。第1結晶子421は主相に相当し、第2結晶子422は副相(第1結晶粒)に相当する。蛍光体層42Mは、上述の焼結体に切削や研磨等の加工を施すことで得られる。図15Bでは、簡略化のために、ひとつの第1結晶子421を二点鎖線で示し、その他の第1結晶子421については、連続した一体の層を形成しているものとして示している。
The
第1結晶子421は、セラミックス蛍光材料であれば種々の材料を用いることができる。本実施形態の蛍光体層42Mにおいては、第1結晶子421として、Ce:Y3Al5O12(以下、Ce:YAGと称する)を用いた。
Various materials can be used for the
第2結晶子422は、第1結晶子421とは異なる屈折率を有するセラミックス材料であれば種々の材料を用いることができる。本実施形態の蛍光体層42Mにおいては、第2結晶子422として、YAPを用いた。YAPの代わりに例えばAl2O3、Ce:Y2O3、Ce:YAP、CeO2またはY2O3を用いることもできる。Al2O3、CeO2およびY2O3は、Ce:YAGを合成する際に用いる出発物質である。また、YAPは、Ce:YAGを合成する際に生じる副生成物である。前述したように、Ce:YAPやCe:Y2O3は蛍光体の量子収率を向上させる。
As the
蛍光体層42Mは、第1結晶子421とは異なる屈折率を有するとともに、第2結晶子422とは異なるセラミックス材料からなる第3結晶子を含むこととしてもよい。第3結晶子は第2結晶粒に相当する。第3結晶子としては、例えば、YAP、Al2O3、Ce:Y2O3、Ce:YAlO3、CeO2またはY2O3を用いることができる。なお、第1結晶子421と第2結晶子422と第3結晶子のうち少なくとも一つが、出発物質などに含まれている金属不純物を含んでいてもよい。
The
焼結体は結晶粒界を有するとともに、結晶粒界に気孔4を有する。気孔4は、焼結体の作成時に結晶粒界に生じるものである。焼結体を加工して蛍光体層42Mを形成する際には、焼結体の内部に存在していた気孔4が蛍光体層42Mの表面に露出する。そのため、蛍光体層42Mの表面には、気孔4に起因するくぼみ42xが存在している。
The sintered body has grain boundaries and also has
焼結体が多くの気孔4を含んでいると、蛍光体層42Mの表面のくぼみ42xも多い。したがって、光学機能層を蛍光体層42Mの表面に良好な状態で形成するためには、気孔量ρは少ない方が好ましい。また、気孔量ρが少ない方が蛍光体層42Mの熱伝導率が高いので、熱応力による蛍光体層42Mの破損が起こりにくい。一方で、前述したように、気孔4は蛍光体層42Mの内部を進行する光を散乱させる機能を有している。したがって、気孔量ρは、蛍光体層42Mに要求される物性、すなわち熱伝導率と光散乱特性を考慮して設定するとよい。
When the sintered body contains a large number of
蛍光体層42Mの蓄熱による影響を低減するためには、蛍光体層42Mの熱伝導率は25℃において9W/m・k以上であることが好ましい。このような熱伝導率を実現するためには、気孔量ρは0.01%以上5%未満であることが好ましい。
In order to reduce the influence of heat storage of the
第2結晶子422は、第1結晶子421の結晶粒界に存在している。蛍光体層42Mにおいては、第1結晶子421の体積のほうが第2結晶子422の体積よりも多い。
The
この蛍光体層42Mは、次のようにして製造することができる。まず、第1実施形態に係る蛍光体1の製造方法を用いて、第1結晶子421と第2結晶子422と気孔4とを含む焼結体を作成する。次いで、得られた焼結体に切削や研磨等の加工を施すことで、所望の厚さの蛍光体層42Mを得る。
This
ダイクロイック膜44は、蛍光体層42Mと基板40との間に設けられた誘電体多層膜である。ダイクロイック膜44は、焼結体を加工して蛍光体層42Mを得た後、蛍光体層42Mの第1の面42aMに気相法で形成される。その際、ダイクロイック膜44において蛍光体層42Mのくぼみ42xと重なる位置には、ダイクロイック膜44が所望の状態で形成されていない欠陥部44xが形成されている。
The
反射防止膜47は、蛍光体層42Mの第2の面42bMに設けられた誘電体多層膜である。反射防止膜47は、焼結体を加工して蛍光体層42Mを得た後、蛍光体層42Mの第2の面42bMに気相法で形成される。その際、反射防止膜47において蛍光体層42Mのくぼみ42xと重なる位置には、反射防止膜47が所望の状態で形成されていない欠陥部47xが形成されている。
The
波長変換素子30Mでは、次のような発光挙動を示す。図16は、比較例として第2結晶子422を含まない蛍光体層420Mを有する波長変換素子30XMに励起光Bを照射したときの発光の様子を示す模式図である。図17は、本実施形態の波長変換素子30Mに励起光Bを照射したときの発光の様子を示す模式図である。
The
図16に示す波長変換素子30XMに集光光学系20を介して励起光Bを照射すると、励起光Bは、ダイクロイック膜44を透過し、蛍光体層420Mに入射する。蛍光体層420Mでは、第1結晶子421が励起光Bの一部を吸収し、黄色の蛍光YLを等方的に射出する。蛍光YLは、蛍光体層420Mの内部に存在する気孔4によって散乱されながら蛍光体層420Mの内部を進行し、蛍光体層420Mの外部に射出される。
When the excitation light B is irradiated to the wavelength conversion element 30XM shown in FIG. 16 through the focusing
また、励起光Bのうち、第1結晶子421に吸収されなかった残部は、蛍光体層420Mを透過する。その際、蛍光YLと同様に気孔4によって散乱されながら蛍光体層420Mを透過する。これにより、蛍光体層420Mからは、励起光Bと蛍光YLとが混色した白色光が射出される。
The remaining part of the excitation light B that is not absorbed by the
蛍光体層420Mは、励起光Bや蛍光YLを十分に散乱させるために多数の気孔4を備えている。そのため、蛍光体層420Mの表面には、多数のくぼみ42xが形成されている。図16では、第1の面420aMの3つのくぼみ42xと第2の面420bMの3つのくぼみ42xを合わせて、計6つのくぼみ42xが形成されていることとして示している。
The
そのため、蛍光体層420Mの第1の面420aMに接して設けられたダイクロイック膜44は多くの欠陥部44xを有し、第2の面420bMに接して設けられた反射防止膜47は多くの欠陥部47xを有している。そのため、各膜が所望の物性を発揮しにくかった。
Therefore, the
さらに、蛍光体層420Mは多数の気孔4を備えているため、第1結晶子421を構成するCe:YAGの熱伝導率と比べると、蛍光体層420M全体としての熱伝導率が低い。そのため、蛍光体層420Mは、高強度の励起光Bが照射されると蓄熱しやすく、熱応力によって破損しやすい。
Furthermore, since the
対して、図17に示す波長変換素子30Mでは、第1結晶子421とは屈折率が異なる複数の第2結晶子422が蛍光体層42Mに含まれている。第2結晶子422は、励起光Bや蛍光YLを屈折または反射により散乱させる。すなわち、第2結晶子422は好適に散乱源として機能する。よって、蛍光体層42Mでは、励起光Bや蛍光YLを散乱させる能力を蛍光体層420Mにおける散乱能力と同等としながらも、気孔量ρを蛍光体層420Mにおける気孔量ρよりも少なくすることができる。その結果、くぼみ42xの量が低減するだけでなく蛍光体層42Mの熱伝導率が高くなる。
On the other hand, in the
図17では、第1の面42aMの1つのくぼみ42xと第2の面42bMの2つのくぼみ42xを合わせて、計3つのくぼみ42xが形成されていることとして示している。その結果、蛍光体層42Mの第1の面42aMに接して設けられたダイクロイック膜44や、第2の面42bMに接して設けられた反射防止膜47においては、比較例よりも欠陥部44x,47xの量(数)が少なく、各膜の物性が向上している。つまり、各膜の物性が理想とする物性(設計値)に近づいている。
In FIG. 17, one
波長変換素子30Mは、良好な特性を持つ光学機能層を表面に備えている。具体的には、ダイクロイック膜44の欠陥部44xの量(数)が少ないため、蛍光体層42Mで生成された蛍光YLは、比較例よりも高い効率でダイクロイック膜44で反射し、基板40とは反対方向に蛍光体層42Mから射出することができる。さらに、反射防止膜47の欠陥部47xの量(数)が少ないため、蛍光YLは、比較例よりも高い効率で第2の面42bMから外部へ射出することができる。このように、蛍光体層42Mで生成された蛍光YLを高い効率で所望の方向へ取り出すことができる。
The
また、蛍光体層42Mの熱伝導率は比較例よりも高いので、小さな領域に高強度の励起光Bが照射されても蓄熱しにくく、熱応力による破損が起こりにくい。
Further, since the thermal conductivity of the
第2結晶子422としてYAPを含む焼結体では、YAPが含まれない場合と比較して、焼結体を製造する際、第1結晶子421および第2結晶子422の結晶子径が小さくなる傾向にある。焼結体は、焼結体を構成する結晶子の結晶子径が小さいと、曲げ強度が高い。そのため、YAPを含む蛍光体層42Mにおいては、熱応力による破損が起こりにくい。
In a sintered body containing YAP as the
本実施形態に係る光源装置100Mは波長変換素子30Mを有するため、高輝度な光を射出することができ、また、熱によるダメージを受けにくい。
Since the
本実施形態に係るプロジェクター1000Mは光源装置100Mを有するため、高輝度な映像を投射することができ、また、熱によるダメージを受けにくい。
Since the
なお、本実施形態においては、プロジェクター1000Mについて説明したが、プロジェクターの構成はこれに限らない。
Although the
図18は、変形例のプロジェクター1006Mについて説明する模式図である。プロジェクター1006Mは、第1実施形態の光源装置106に替えて光源装置106Mを備えている、という点で、図11に示したプロジェクター1006と異なっている。光源装置106Mは、上述の波長変換素子34に替えて波長変換素子34Mを備えている、という点で光源装置106と異なっている。その他の構成はプロジェクター1006の構成と同様であるので、図11と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
FIG. 18 is a schematic view illustrating a
コリメート集光光学系90は、ダイクロイックミラー80からの青色光を略集光した状態で蛍光体層42Mに入射させる機能と、蛍光体層42Mから射出された蛍光を略平行化する機能とを有する。
The collimating and condensing
光源装置106Mにおいては、光源10からの青色光は、基板40とは反対側から蛍光体層42Mに入射する。
In the
図19Aは、プロジェクター1006Mが有する波長変換素子34Mの模式図であり、図19Bは図19Aの線分XIXb−XIXbにおける矢視断面図である。
FIG. 19A is a schematic view of the
図19A、図19Bに示すように、波長変換素子34Mは、基板40と、基板40にリング状に設けられた蛍光体層42Mと、基板40と蛍光体層42Mとの間に設けられた反射膜(光学機能層)45と、蛍光体層42Mの第2の面42bMに設けられた反射防止膜(光学機能層)47と、を有している。蛍光体層42Mと反射膜45と反射防止膜47とは、波長変換部41BMを構成している。波長変換部41BMは、青色光が入射する側に向けて蛍光を射出する。
As shown in FIGS. 19A and 19B, the
なお、基板40として、金属のように熱伝導率が高く不透明な材料からなる円板を用いてもよい。
As the
ダイクロイックミラー80は、第2光源装置702からの青色光を波長変換素子34Mからの黄色光と合成して白色光を生成する。
The
波長変換素子34Mも波長変換素子30Mと同様に、良好な特性を持つ光学機能層を表面に備えている。具体的には、反射膜45の欠陥部45xの量(数)が少ないため、蛍光体層42Mで生成された蛍光YLは高い効率で反射膜45で反射し、基板40とは反対方向に蛍光体層42Mから射出することができる。また、反射防止膜47の欠陥部47xの量(数)が少ないため、波長変換素子30Mと同様に励起光Bと蛍光YLとを効率的に利用することができる。また、蛍光体層42Mの熱伝導率は比較例よりも高いので、熱応力による破損が起こりにくい。
Like the
なお、上記各実施形態においては、励起用光源としてレーザー光源を用いることとしたが、発光ダイオードを用いることとしてもよい。
また、上記各実施形態においては、蛍光体層を回転可能な基板に設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。固定された基材の上に蛍光体層を設けてもよい。
上記各実施形態においては、光変調装置として液晶光変調装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調装置としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いてもよい。
In each of the above embodiments, a laser light source is used as a light source for excitation, but a light emitting diode may be used.
In each of the above embodiments, the phosphor layer is provided on the rotatable substrate, but the present invention is not limited to this. A phosphor layer may be provided on the fixed substrate.
Although the liquid crystal light modulation device is used as the light modulation device in each of the above embodiments, the present invention is not limited to this. A digital micromirror device may be used as the light modulation device.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such embodiments. The shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described example are merely examples, and various changes can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
上記各実施形態では本発明による光源装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。 Although the example which mounted the light source device by this invention in the projector was shown in said each embodiment, it is not restricted to this. The light source device according to the present invention can also be applied to a lighting fixture, a headlight of a car, and the like.
1,1X,1Y…蛍光体、2…主相、2a,3a…結晶粒、3…副相、4…気孔、10…光源、20…集光光学系、30,34,30M,34M…波長変換素子、40,1501…基板、42,42M,42N,1503…蛍光体層、42aM…第1の面、42bM…第2の面、44…ダイクロイック膜(光学機能層)、45…反射膜(光学機能層)、47…反射防止膜(光学機能層)、90…コリメート集光光学系(集光光学系)、100,106,1500…光源装置、421…第1結晶子、422…第2結晶子、600…投写光学系、1000,1006…プロジェクター、1502…励起用光源(光源)、B…励起光、YL,Y1,Y2…蛍光。
1, 1X, 1Y: phosphor, 2: main phase, 2a, 3a: crystal grain, 3: secondary phase, 4: pore, 10: light source, 20: focusing optical system, 30, 34, 30M, 34M: wavelength Conversion element, 40, 1501 ... substrate, 42, 42M, 42N, 1503 ... phosphor layer, 42aM ... first surface, 42bM ... second surface, 44 ... dichroic film (optical function layer), 45 ... reflection film ( Optical functional layer) 47 Antireflection film (optical functional layer) 90 Collimated condensing optical system (condensing optical system) 100 106 106 1500
第2結晶子422は、第1結晶子421とは異なる屈折率を有するセラミックス材料であれば種々の材料を用いることができる。本実施形態の蛍光体層42Mにおいては、第2結晶子422として、YAPを用いた。YAPの代わりに例えばAl2O3、Ce:Y2O3、Ce:YAP、CeO2またはY2O3を用いることもできる。Al2O3、CeO2およびY2O3は、Ce:YAGを合成する際に用いる出発物質である。また、YAPは、Ce:YAGを合成する際に生じる副生成物である。前述したように、Ce:YAPやCe:Y 2 O 3 は蛍光体の量子収率を向上させる。
As the
Claims (22)
前記焼結体は、主相としてCe:Y3Al5O12と、副相として該主相とは屈折率の異なるセラミックス材料と、を含み、
前記焼結体は結晶粒界を有するとともに、該結晶粒界に気孔を有する蛍光体。 A phosphor made of a sintered body of a ceramic material,
The sintered body contains Ce: Y 3 Al 5 O 12 as a main phase, and a ceramic material having a refractive index different from that of the main phase as a sub phase,
The phosphor having a grain boundary and having pores in the grain boundary.
前記焼結体中のイットリウムの原子濃度[Y](at%)は、下記要件(i)および(ii)を満たす請求項2または3に記載の蛍光体。
(i)0.6<[Y]
(ii)0.6<[Re]/[Al]≦0.652
(ただし、[Re]はイットリウムの原子濃度とセリウムの原子濃度の和であり、[Al]はアルミニウムの原子濃度である。) The subphase includes Ce: YAlO 3 , CeO 2 , or Ce: Y 2 O 3 .
The phosphor according to claim 2 or 3, wherein the atomic concentration [Y] (at%) of yttrium in the sintered body satisfies the following requirements (i) and (ii).
(I) 0.6 <[Y]
(Ii) 0.6 <[Re] / [Al] ≦ 0.652
(However, [Re] is the sum of the atomic concentration of yttrium and the atomic concentration of cerium, and [Al] is the atomic concentration of aluminum.)
前記波長変換素子が有する前記蛍光体層に励起光を照射する光源と、を有する光源装置。 A wavelength conversion element according to claim 9;
A light source for emitting excitation light to the phosphor layer of the wavelength conversion element.
画像情報に応じて前記光源装置からの光を変調し画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投写する投写光学系と、を有するプロジェクター。 A light source device according to claim 10,
A light modulation device that modulates light from the light source device according to image information to form image light;
And a projection optical system for projecting the image light.
前記蛍光体層は、第1結晶子としてセラミックス蛍光材料と、第2結晶子として該第1結晶子とは屈折率の異なるセラミックス材料と、を含む焼結体からなり、
前記焼結体は結晶粒界を有するとともに、該結晶粒界に気孔を有する波長変換素子。 A wavelength conversion element comprising a phosphor layer and an optical functional layer provided on the surface of the phosphor layer,
The phosphor layer is made of a sintered body including a ceramic fluorescent material as a first crystallite and a ceramic material having a refractive index different from that of the first crystallite as a second crystallite,
The wavelength conversion element, wherein the sintered body has grain boundaries and pores in the grain boundaries.
前記第2結晶子はCe:YAlO3、CeO2、Y2O3、Ce:Y2O3またはYAlO3を含む請求項12に記載の波長変換素子。 The first crystallite comprises Ce: Y 3 Al 5 O 12 ,
The wavelength conversion element according to claim 12, wherein the second crystallite contains Ce: YAlO 3 , CeO 2 , Y 2 O 3 , Ce: Y 2 O 3 or YAlO 3 .
前記第3結晶子の屈折率は前記第1結晶子の屈折率とは異なっている
請求項12から16のいずれか1項に記載の波長変換素子。 The phosphor layer further includes a ceramic material different from the second crystallite as a third crystallite,
The wavelength conversion element according to any one of claims 12 to 16, wherein a refractive index of the third crystallite is different from a refractive index of the first crystallite.
前記波長変換素子が有する前記蛍光体層に励起光を照射する光源と、を有する光源装置。 A wavelength conversion element according to any one of claims 12 to 17.
A light source for emitting excitation light to the phosphor layer of the wavelength conversion element.
画像情報に応じて前記光源装置からの光を変調し画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投写する投写光学系と、を有するプロジェクター。 A light source device according to claim 18;
A light modulation device that modulates light from the light source device according to image information to form image light;
And a projection optical system for projecting the image light.
前記励起光によって励起されて蛍光を射出する蛍光体層を有する波長変換素子と、
前記光源と前記波長変換素子との間における前記励起光の光路上に配置され、前記励起光を前記蛍光体層に向けて集光する集光光学系と、を有し、
前記蛍光体層は、第1結晶子としてセラミックス蛍光材料と、第2結晶子として該第1結晶子とは屈折率の異なるセラミックス材料と、を含む焼結体からなる光源装置。 A light source for emitting excitation light;
A wavelength conversion element having a phosphor layer which is excited by the excitation light to emit fluorescence;
And a focusing optical system disposed on the optical path of the excitation light between the light source and the wavelength conversion element, for condensing the excitation light toward the phosphor layer;
The phosphor layer is a light source device comprising a sintered body including a ceramic fluorescent material as a first crystallite and a ceramic material having a refractive index different from that of the first crystallite as a second crystallite.
前記第2結晶子は、YAlO3を含む請求項20に記載の光源装置。 The first crystallite comprises Ce: Y 3 Al 5 O 12 ,
It said second crystallites, the light source device of claim 20 including the YAlO 3.
画像情報に応じて前記光源装置からの光を変調し画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投写する投写光学系と、を有するプロジェクター。 A light source device according to claim 20 or 21;
A light modulation device that modulates light from the light source device according to image information to form image light;
And a projection optical system for projecting the image light.
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|---|---|
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021145470A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 엘지전자 주식회사 | Lighting apparatus and method for manufacturing same |
| JP2021151933A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Ceramics complex |
| CN113934095A (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 松下知识产权经营株式会社 | Wavelength conversion device, projector, and phosphor ceramic member |
| JP2022022975A (en) * | 2020-06-29 | 2022-02-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Wavelength conversion device, projector and fluorescent body ceramic member |
| DE102021004225A1 (en) | 2020-09-01 | 2022-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT, LIGHT SOURCE DEVICE, IMAGE PROJECTION DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT |
| JP2022112662A (en) * | 2021-01-22 | 2022-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
| JP2022112948A (en) * | 2021-01-22 | 2022-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
| JP2023165069A (en) * | 2022-05-02 | 2023-11-15 | 日亜化学工業株式会社 | Rare earth aluminate sintered body and method for producing the same |
| EP4163541A4 (en) * | 2020-06-08 | 2024-07-03 | Niterra Co., Ltd. | FLUORESCENT PLATE, WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT AND LIGHT SOURCE DEVICE |
| EP4163540A4 (en) * | 2020-06-08 | 2024-07-03 | Niterra Co., Ltd. | Fluorescent plate, wavelength conversion member, and light source device |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6871423B2 (en) * | 2017-12-27 | 2021-05-12 | 京セラ株式会社 | Color wheel and projector |
| CN110398875A (en) | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 深圳光峰科技股份有限公司 | Light source system |
| JP7119600B2 (en) * | 2018-06-06 | 2022-08-17 | ウシオ電機株式会社 | fluorescent light emitting element |
| JP7094183B2 (en) * | 2018-08-29 | 2022-07-01 | 日亜化学工業株式会社 | Ceramic complex and its manufacturing method |
| US11920072B2 (en) * | 2019-04-11 | 2024-03-05 | Nichia Corporation | Method for producing rare earth aluminate sintered body |
| TWI712165B (en) * | 2019-08-06 | 2020-12-01 | 國立臺灣大學 | Micro light emitting diode array and manufacturing method thereof |
| CN116730711A (en) * | 2019-11-26 | 2023-09-12 | 深圳市中光工业技术研究院 | Fluorescent ceramic, preparation method thereof, light-emitting device and projection device |
| JP2022041435A (en) | 2020-09-01 | 2022-03-11 | キヤノン株式会社 | Wavelength conversion element, light source device, and image projection device |
| CN119371181A (en) * | 2023-07-20 | 2025-01-28 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | Luminescent ceramic, preparation method, wavelength conversion device and luminescent device |
| CN119899023B (en) * | 2025-01-16 | 2025-11-11 | 苏州芯合半导体材料有限公司 | High-entropy thermal quantized ceramic composite sintering carrier and preparation method thereof |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004146835A (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light source having led and emitter converter, and method for manufacturing the emitter converter |
| JP2008529758A (en) * | 2005-01-19 | 2008-08-07 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | Method for producing mixed oxides by spray pyrolysis |
| JP2011513898A (en) * | 2008-02-21 | 2011-04-28 | 日東電工株式会社 | Light emitting device having translucent ceramic plate |
| JP2011256371A (en) * | 2010-05-10 | 2011-12-22 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Wavelength conversion member, light-emitting device, and method of manufacturing wavelength conversion member |
| JP2012009470A (en) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Nitto Denko Corp | Semiconductor light-emitting device |
| JP2012153904A (en) * | 2011-01-06 | 2012-08-16 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Phosphor particle |
| US20130306912A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Yttrium aluminum garnet phosphor and synthesis method thereof |
| JP2014062072A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Aqueous keto-acid metal complex solution and method for producing the same, as well as method for producing composite oxide particle |
| JP2015138168A (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | セイコーエプソン株式会社 | Fluorescent light emitting device and projector |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005327997A (en) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Akio Ikesue | Composite laser element and laser oscillator using the element |
| CN101495424A (en) * | 2006-07-26 | 2009-07-29 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | YAG-based ceramic garnet material comprising at least one multi-site element |
| US7902564B2 (en) * | 2006-12-22 | 2011-03-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Multi-grain luminescent ceramics for light emitting devices |
| JP2010024278A (en) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Stanley Electric Co Ltd | Phosphor ceramic plate and light-emitting element using it |
| JP6497544B2 (en) * | 2015-01-28 | 2019-04-10 | 日本電気硝子株式会社 | Crystallized glass phosphor and wavelength conversion member using the same |
| JP6543492B2 (en) * | 2015-03-20 | 2019-07-10 | 株式会社カネカ | Method of manufacturing YAG phosphor |
| JP6784982B2 (en) * | 2015-07-02 | 2020-11-18 | 株式会社カネカ | Method for producing inorganic compounds |
-
2016
- 2016-10-04 JP JP2016196203A patent/JP2018053227A/en active Pending
-
2019
- 2019-01-07 JP JP2019000440A patent/JP2019066880A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004146835A (en) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light source having led and emitter converter, and method for manufacturing the emitter converter |
| JP2008529758A (en) * | 2005-01-19 | 2008-08-07 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | Method for producing mixed oxides by spray pyrolysis |
| JP2011513898A (en) * | 2008-02-21 | 2011-04-28 | 日東電工株式会社 | Light emitting device having translucent ceramic plate |
| JP2011256371A (en) * | 2010-05-10 | 2011-12-22 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Wavelength conversion member, light-emitting device, and method of manufacturing wavelength conversion member |
| JP2012009470A (en) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Nitto Denko Corp | Semiconductor light-emitting device |
| JP2012153904A (en) * | 2011-01-06 | 2012-08-16 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | Phosphor particle |
| US20130306912A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Yttrium aluminum garnet phosphor and synthesis method thereof |
| JP2014062072A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Aqueous keto-acid metal complex solution and method for producing the same, as well as method for producing composite oxide particle |
| JP2015138168A (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | セイコーエプソン株式会社 | Fluorescent light emitting device and projector |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102912434B1 (en) * | 2020-01-14 | 2026-01-13 | 엘지전자 주식회사 | Lighting device and method for manufacturing the same |
| WO2021145470A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 엘지전자 주식회사 | Lighting apparatus and method for manufacturing same |
| US12510214B2 (en) | 2020-01-14 | 2025-12-30 | Lg Electronics Inc. | Lighting apparatus and method for manufacturing same |
| KR20220129580A (en) * | 2020-01-14 | 2022-09-23 | 엘지전자 주식회사 | Lighting device and manufacturing method thereof |
| JP2021151933A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Ceramics complex |
| EP4163540A4 (en) * | 2020-06-08 | 2024-07-03 | Niterra Co., Ltd. | Fluorescent plate, wavelength conversion member, and light source device |
| EP4163541A4 (en) * | 2020-06-08 | 2024-07-03 | Niterra Co., Ltd. | FLUORESCENT PLATE, WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT AND LIGHT SOURCE DEVICE |
| CN113934095B (en) * | 2020-06-29 | 2024-01-23 | 松下知识产权经营株式会社 | Wavelength conversion devices, projectors, and phosphor ceramic components |
| JP2022022975A (en) * | 2020-06-29 | 2022-02-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Wavelength conversion device, projector and fluorescent body ceramic member |
| CN113934095A (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 松下知识产权经营株式会社 | Wavelength conversion device, projector, and phosphor ceramic member |
| JP7706071B2 (en) | 2020-06-29 | 2025-07-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Wavelength conversion device and projector |
| DE102021004225A1 (en) | 2020-09-01 | 2022-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT, LIGHT SOURCE DEVICE, IMAGE PROJECTION DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT |
| JP2022112948A (en) * | 2021-01-22 | 2022-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
| JP2022112662A (en) * | 2021-01-22 | 2022-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
| JP7631827B2 (en) | 2021-01-22 | 2025-02-19 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
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