JP2007302858A - 発光色変換材料及び発光色変換部材 - Google Patents

発光色変換材料及び発光色変換部材 Download PDF

Info

Publication number
JP2007302858A
JP2007302858A JP2006172301A JP2006172301A JP2007302858A JP 2007302858 A JP2007302858 A JP 2007302858A JP 2006172301 A JP2006172301 A JP 2006172301A JP 2006172301 A JP2006172301 A JP 2006172301A JP 2007302858 A JP2007302858 A JP 2007302858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
luminescent color
color conversion
glass powder
phosphor
powder
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.)
Granted
Application number
JP2006172301A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5483795B2 (ja
Inventor
Katsu Iwao
克 岩尾
Yoshio Mayahara
芳夫 馬屋原
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 JP2006172301A priority Critical patent/JP5483795B2/ja
Publication of JP2007302858A publication Critical patent/JP2007302858A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5483795B2 publication Critical patent/JP5483795B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • C03C3/15Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • C03C3/15Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths
    • C03C3/155Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths containing zirconium, titanium, tantalum or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/12Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

【課題】化学的に安定で、かつ蛍光体の劣化が少ない発光色変換部材とすることができる発光色変換材料及びこれを焼成して得られる発光色変換部材を提供する。
【解決手段】酸化物ガラス粉末と、可視域に発光ピークを有する蛍光体粉末とからなる発光色変換材料であって、酸化物ガラス粉末が、650℃以下の軟化点を有し、PbOを実質的に含まないSiO−TiO−Nb−RO(RはLi、Na、K)系ガラスからなることを特徴としている。
【選択図】なし

Description

本発明は、発光色変換材料及びこれを焼成して得られる発光色変換部材に関するものである。
近年、白色LEDは、白熱電球や蛍光灯に代わる次世代の光源として照明用途への応用が期待されている。
蛍光体を用いて波長変換するLED素子においては、LEDチップの発光面をシールする有機系バインダー樹脂からなるモールド樹脂等に蛍光体粉末を混合してモールドし、LEDチップの発光を一部または全部吸収して所望の波長に変換している。
しかしながら、上記LED素子を構成するモールド樹脂が、青色〜紫外線領域の高出力の短波長の光によって劣化し、変色を引き起こすという問題がある。
上記問題を解決するため、特許文献1においては、SnO−P系ガラス、TeO−ZnO系ガラス、Bi−B系の非鉛系低融点ガラスに蛍光体を分散させ、LEDチップを覆う方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1において開示されているSnO−P系ガラスは耐候性が悪いという問題がある。また、TeO−ZnO系ガラスは、ガラス自体が黄色に着色しているため、光を吸収し熱に変換してしまうという問題がある。Bi−B系ガラスは、蛍光体と反応し、外観が黒化するという問題がある。
特開2005−11933号公報
本発明の目的は、化学的に安定でかつ蛍光体の劣化が少ない発光色変換部材とすることができる発光色変換材料及びこれを焼成して得られる発光色変換部材を提供することにある。
本発明の発光色変換材料は、酸化物ガラス粉末と、可視域に発光ピークを有する蛍光体粉末とからなる発光色変換材料であって、酸化物ガラス粉末が、650℃以下の軟化点を有し、PbOを実質的に含まないSiO−TiO−Nb−RO(RはLi、Na、K)系ガラスからなることを特徴としている。
本発明の発光色変換材料は、酸化物ガラス粉末と蛍光体粉末からなるものであり、本発明の発光色変換材料を焼成して得られる発光色変換部材は、ガラス中に蛍光体が分散している。このため、化学的に安定であり、高出力の光に長期間曝されても変色を抑制することができる。
本発明における酸化物ガラス粉末は、PbOを実質的に含まないSiO−TiO−Nb−RO(RはLi、Na、K)系ガラスからなる。この酸化物ガラス粉末はTiOとNbを含有しているので、耐候性、特に耐湿性に優れており、発光色変換部材の化学的安定性を高めることができる。また、酸化物ガラス粉末におけるRO含有量は30質量%以下であることが好ましい。RO含有量を30質量%以下とすることにより、耐候性を低下させることなく酸化物ガラス粉末の軟化点を低くさせることができる。RO含有量のさらに好ましい範囲は、5〜30質量%である。
本発明における酸化物ガラス粉末は、PbOを実質的に含まないものであり、PbOの含有量は、200ppm以下であることが好ましい。
本発明における酸化物ガラス粉末の軟化点は、650℃以下である。酸化物ガラス粉末の軟化点を650℃以下とすることにより、蛍光体の劣化が少ない発光色変換部材とすることができる。軟化点が650℃を超えると、蛍光体の劣化が激しくなり、好ましくない。軟化点は、さらに好ましくは630℃以下である。軟化点の下限値は特に限定されるものではないが、一般には、350℃以上である。
本発明における酸化物ガラス粉末は、質量百分率で、SiO:20〜50%、LiO:0〜10%、NaO:0〜15%、KO:0〜20%、LiO+NaO+KO:1〜30%、B:1〜20%、MgO:0〜10%、BaO:0〜15%、CaO:0〜20%、SrO:0〜20%、Al:0〜20%、ZnO:0〜15%、TiO:0.01〜20%、Nb:0.01〜20%、La:0〜15%、TiO+Nb+La:1〜30%を含有することが好ましい。
上記各ガラス成分の含有量の規定理由は以下の通りである。
SiOは、ガラスの骨格を構成する成分である。その含有量が20質量%より少なくなると化学的耐久性が悪化する傾向にある。一方、50質量%より多くなると、焼結(焼成)温度が高温になり、蛍光体が劣化しやすくなる。SiOのより好ましい範囲は25〜45%である。
は、ガラスの溶融温度を低下させて溶融性を著しく改善する成分である。その含有量が1質量%よりも少なくなると、その効果が得にくくなる。一方、20質量%よりも多くなると、化学的耐久性が悪化する傾向にある。Bのより好ましい範囲は6〜15%である。
MgOは、ガラスの溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。その含有量が10質量%よりも多くなると、化学的耐久性が悪化する傾向にある。MgOのより好ましい範囲は0〜5%である。
CaOは、ガラスの溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。その含有量が20質量%よりも多くなると、化学的耐久性が悪化する傾向にある。CaOのより好ましい範囲は0〜15%である。
SrOは、ガラスの溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。その含有量が20質量%よりも多くなると、化学的耐久性が悪化する傾向にある。SrOのより好ましい範囲は0〜5%である。
BaOは、ガラスの溶融温度を低下させて溶融性を改善すると共に、蛍光体との反応を抑制する成分である。その含有量が、15質量%よりも多くなると、化学的耐久性が悪化する傾向にある。BaOのより好ましい範囲は6〜12%である。
Alは、化学的耐久性を向上させる成分である。その含有量が20質量%よりも多くなると、ガラスの軟化点が上昇する傾向にある。Alのより好ましい範囲は0〜15%である。
ZnOは、ガラスの溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。その含有量が15質量%よりも多くなると、ガラスの軟化点が上昇する傾向にある。ZnOのより好ましい範囲は1〜7%である。
LiOはアルカリ金属成分の中でも最も軟化点を低下させる効果が大きい。その含有量は0〜10%、好ましくは1〜9%、さらに好ましくは1.5〜7%である。LiOが10%を超えると失透しやすくなる。さらに、アルカリ溶出量が増加し、耐候性が低下する。
NaOは、軟化点を低下させる成分である。その含有量は0〜15%、好ましくは3〜13%である。NaOが15%を超えるとアルカリ溶出量が増加し、耐候性が低下する。
Oは、軟化点を低下させる効果があるが、アルカリ溶出量が増加し、耐候性が低下する。このためKOの含有量は0〜20%、好ましくは1〜18%に制限される。
なお、軟化点の上昇や耐候性の低下を抑えるには、アルカリ金属酸化物であるLiO、NaO、及びKOの合計量(RO)を1〜30%にすることが望ましい。
TiOは、耐候性を高める成分である。その含有量は、0.01〜20%、好ましくは5〜18%である。TiOが20%を超えると、TiOを核とする結晶が析出しやすくなり、失透性が増大する。一方、0.01%より少ないと、耐候性が著しく低下する。
Nbは、TiOに起因する結晶の析出を抑制しながら、耐候性を高める成分である。その含有量は、0.01〜20%、好ましくは3〜17%である。Nbが20%を超えると、TiO−Nb5-で形成される結晶が析出しやすくなり、失透性が増大する。一方、0.01%より少ないと、TiOに起因する結晶の析出を抑制する効果が小さくなると共に、耐候性が著しく低下する。
Laは、耐候性を高める成分である。その含有量は、0〜15%、好ましくは1〜15%である。Laが15%を超えると、Laを核とする結晶が析出しやすくなり、失透性が増大する。
なお、耐候性の低下を抑えるには、TiO、Nb、及びLaの合計量を1〜30%にすることが望ましい。
また、上記成分以外にも、本発明の主旨を損なわない範囲で種々の成分を添加することができる。例えば、Sb、P、Ta、Gd、WO、Bi、ZrO等を添加してもよい。
本発明における蛍光体粉末は、可視域に発光ピークを有するものであれば、特に限定されるものではない。なお、本発明において可視域とは、380〜780nmを示す。このような蛍光体として、YAG系化合物、酸化物、アルミン酸塩化物、窒化物、酸窒化物、硫化物、希土類酸硫化物、ハロリン酸塩化物などが挙げられる。YAG系蛍光体は、ガラスと混合して高温に加熱しても安定であるので、特に好ましく用いられる。アルミン酸塩化物、窒化物、酸窒化物、硫化物、希土類酸硫化物、ハロリン酸塩化物などの蛍光体は、焼結時の加熱により、ガラスと反応し、発泡や変色などの異常反応を起こしやすく、その程度は、焼結温度が高温であればあるほど著しくなる。このような蛍光体を用いる場合、焼成温度とガラス組成を最適化することにより、使用することができる。具体的には、ガラス中のSiOの含有量を少なくしたり、RO、ZnO、Bの含有量を多くして、ガラスの軟化点を低下させて、発光色変換材料の焼成温度を低下させればよい。
発光色変換部材の発光効率(lm/W)は、ガラス中に分散した蛍光体粒子の種類や含有量、及び発光色変換部材の厚みなどによって変化する。蛍光体の含有量と発光色変換部材の厚みは、発光効率が最適になるように調整すればよいが、蛍光体が多くなりすぎると、焼結しにくくなったり、気孔率が大きくなって、励起光が効率良く蛍光体に照射されにくくなったり、発光色変換部材の機械的強度が低下しやすくなるなどの問題を生じる。一方、少なすぎると、十分に発光させることが難しくなる。従って、発光色変換材料における酸化物ガラス粉末と蛍光体粉末の混合割合(酸化物ガラス粉末:蛍光体粉末)は、質量比で、99.99:0.01〜70:30の範囲であることが好ましく、より好ましくは99.95:0.05〜80:20であり、特に好ましくは、99.92:0.08〜85:15の範囲である。
本発明の発光色変換部材は、上記本発明の発光色変換材料を焼成して得られることを特徴としている。
焼成雰囲気としては大気中で焼成してもよいが、さらに緻密な焼結体を得る場合やガラスと蛍光体の反応を少なくする場合には、減圧または真空の雰囲気中、あるいは窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で焼成することが好ましい。
焼成温度としては、400〜750℃の範囲であることが好ましい。焼成温度が750℃より高くなると、蛍光体が劣化したり、ガラスと蛍光体が反応し、発光効率が著しく低下する場合がある。また、焼成温度が400℃より低くなると、焼結体の気孔率が増加し、光の透過性が低下する場合がある。
本発明の発光色変換部材の気孔率は、発光効率の高い発光色変換部材とするためには、10%以下とすることが好ましい。気孔率が10%より高くなると、光の散乱が強くなり、透過する光の量が低下して、発光効率が低下しやすくなる。また、気孔率が10%より大きくなると、発光色変換部材の機械的強度が著しく低下する傾向にある。気孔率のより好ましい範囲は、8%以下である。本明細書において、気孔率とは、アルキメデス法により測定した実測密度と理論密度に基づき、(1−実測密度/理論密度)×100(%)の式で求めた値をいう。
本発明の発光色変換材料を焼成し、発光色変換部材を得る際の発光色変換材料の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、発光色変換材料の粉末を所望の形状に加圧成型した成型体であってもよいし、ペーストの形態であってもよいし、グリーンシートの形態であってもよい。
ペーストの形態で使用する場合、ガラス粉末及び蛍光体粉末からなる発光色変換材料と共に、結合剤、溶剤等を使用してペースト化することが好ましい。ペースト全体に占める発光色変換材料の割合としては、30〜90質量%が一般的である。
結合剤は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分であり、その含有量は、0.1〜20質量%程度が一般的である。結合剤としては、ポリブチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、エチルセルロース、ニトロセルロース等が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。
溶剤は、材料をペースト化するために用いられ、その含有量は10〜50質量%程度が一般的である。溶剤としては、テルピネオール、酢酸イソアミル、トルエン、メチルエチルケトン、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、2,2,4−トリメチル−1,3ペンタジオールモノイソブチレート等が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。
ペーストの作製は、発光色変換材料、結合剤、溶剤等を用意し、これらを所定の割合で混練することにより行うことができる。
このようなペーストを用いて、無機材料の基材上に発光色変換部材を形成するには、発光色変換部材と同程度の熱膨張係数を有する無機材料の基材を用意し、その基材上にスクリーン印刷法や一括コート法等を用いてペーストを塗布し、所定の膜厚の塗布層を形成した後、乾燥させ、400〜750℃程度で焼成することにより、所定の発光色変換部材を形成することができる。
本発明の発光色変換材料をグリーンシートの形態で使用する場合、グリーンシートは、ガラス粉末及び蛍光体粉末からなる発光色変換材料と共に、結合剤、可塑剤、溶剤等を用いてグリーンシート化する。
グリーンシート中に占める発光色変換材料の割合は、50〜80質量%程度が一般的である。
結合剤及び溶剤としては、上記ペーストの調製に用いられるのと同様の結合剤及び溶剤を用いることができる。結合剤の混合割合としては、0.1〜30質量%程度が一般的であり、溶剤の混合割合としては、1〜40質量%程度が一般的である。
可塑剤は、乾燥速度をコントロールすると共に、乾燥させた膜に柔軟性を与える成分であり、その含有量は、0〜10質量%程度が一般的である。可塑剤としは、フタル酸ジブチル、ブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。
グリーンシートを作製する一般的な方法としては、上記発光色変換材料、結合剤、可塑剤等を用意し、これらに溶剤を添加してスラリーとし、このスラリーをドクターブレード法によって、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のフィルムの上にシート状に成型する。シートを成型した後、乾燥させることによって、有機系溶剤等を除去し、グリーンシートとすることができる。
以上のようにして得られたグリーンシートを用いて、無機材料の基材上に発光色変換部材を形成するには、無機材料の基材上にグリーンシートを積層し、熱圧着して塗布層を形成した後、上述のペーストの場合と同様に、焼成することにより、発光色変換部材とすることができる。
本発明の発光色変換材料の粉末を加圧成型して発光色変換部材とする場合には、ガラス粉末及び蛍光体粉末からなる発光色変換材料に樹脂バインダーを0〜5質量%添加して金型で加圧成型し、予備成型体を作製する。続けて、予備成型体を300℃以下の温度で脱バインダーを行った後、上述のペーストやグリーンシートと同様に、焼成することにより、発光色変換部材とすることができる。
なお、樹脂バインダーとしては、樹脂の分解終了温度が300℃以下のものを用いることが望ましく、例えば、ニトロセルロース、ポリイソブチルアクリレート、ポリエチルカーボネート等が挙げられる。これらを単独または混合して使用することができる。
本発明の発光色変換部材としては、例えば、360〜500nmの波長の光を可視光に変換するものが挙げられる。変換特性については、使用する蛍光体の種類により種々調整することが可能である。
本発明によれば、化学的に安定で、かつ蛍光体の劣化が少ない発光色変換部材とすることができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
(試料No.1〜16)
先ず、酸化物ガラス粉末を調製した。表1及び表2に示す組成となるように各ガラス成分を秤量して混合し、この混合物を白金ルツボ中において、表に示す溶融温度で1時間溶融してガラス化し、フィルム状に成型した。フィルム状のガラスをボールミルで粉砕した後、325メッシュの篩に通して分級し、酸化物ガラス粉末を得た。得られた酸化物ガラス粉末について、軟化点温度を示差熱分析装置により求め、結果を表1及び表2に示した。
次に、得られた酸化物ガラス粉末と、蛍光体粉末を、表に示す配合比となるように混合し、5質量%の樹脂バインダー(ポリエチルカーボネート)をこれに添加して混合した後、金型で加圧成型して直径1cmのボタン状の予備成型体を作製した。この予備成型体を、表1に示す焼結温度で焼成した後加工し、直径8mm、厚さ1mmの円盤状の発光色変換部材を得た。
得られた発光色変換部材について、発光スペクトルを測定し、発光効率を計算により求めた。
発光スペクトルは、試料No.1〜8については励起波長400nmの光を試料の片面に入射し、また、試料No.9〜16については励起波長460nmの光を試料の片面に入射し、その面と反対側の面から発せられた光を汎用の発光スペクトル測定装置を用いて測定した。発光効率は、発光の全光束を積分球を用いて求め、標準比視感度を掛け合わせて光源の電力で除して算出した。発光効率を表1及び表2に示す。
Figure 2007302858
Figure 2007302858
表1において、試料No.1、3、4、5、7及び8は、本発明に従う実施例であり、試料No.2及び6は酸化物ガラス粉末の軟化点が650℃を超えており、比較例である。また、試料No.2は、酸化物ガラス粉末にNbが含有されておらず、試料No.6は、酸化物ガラス粉末にTiOが含まれていない。
表1に示す結果から明らかなように、本発明に従う実施例の試料No.1、3、4、5、7及び8は、高い発光効率を示しているが、軟化点が650℃を超えるガラスを用いた比較例の試料No.2及び6においては、高い発光効率が得られていない。
また、表2において、試料No.9〜15は、本発明に従う実施例であり、試料No.16は酸化物ガラス粉末の軟化点が650℃を超えており、比較例である。また、試料No.16は、酸化物ガラス粉末にNbが含まれていない。
表2に示す結果から明らかなように、本発明に従う実施例の試料No.9〜15は、高い発光効率を示しているが、軟化点が650℃を超えるガラスを用いた比較例の試料No.16においては、高い発光効率が得られていない。尚、試料No.10の発光効率は、使用可能なレベルであるが、蛍光体粉末の配合割合が多いため、他の実施例に比べ発光効率がやや低い値となった。
(試料No.17〜32)
上記実施例と同様に、表3及び表4に示す組成となるように各ガラス成分を混合して、酸化物ガラス粉末を調製し、得られた酸化物ガラス粉末と、表に示す蛍光体粉末を、表に示す配合比で混合して、上記実施例と同様に予備成型体を作製し、これを焼成して発光色変換部材を得た。
得られた各発光色変換部材の発光効率を、上記と同様にして測定すると共に、耐湿性試験を行った。尚、試料No.17〜25については励起波長400nmの光を、試料No.26〜32については励起波長460nmの光を試料の片面に入射し、発光効率を求めた。耐湿性試験は、発光色変換部材を高温高湿槽にて湿度85%、温度85℃の条件下に100時間放置することにより行った。耐湿性試験後の発光効率を、上記と同様にして測定し、耐湿性試験による発光効率の低下率を求めた。発光効率の低下率は、(1−耐湿性試験後の発光効率/耐湿性試験前の発光効率)×100(%)の式から算出した。耐湿性試験前の発光効率、耐湿性試験後の発光効率、及び発光効率低下率を表3及び表4に示す。
Figure 2007302858
Figure 2007302858
表3において、試料No.17、19、20、21、24及び25は、本発明に従う実施例であり、試料No.18、22及び23は比較例である。
上記比較例の各試料は、いずれも軟化点が650℃以下であるが、試料No.18、22及び23は、酸化物ガラス粉末中にNbが含まれておらず、さらに、試料No.22は酸化物ガラス粉末中にTiOも含まれていない。また、試料No.18は、Al及びBを主成分として含むガラス粉末であり、試料No.22は、Biを主成分として含むガラス粉末であり、試料No.23は、TeOを主成分として含むガラス粉末である。
表3に示す結果から明らかなように、比較例である試料No.18、22及び23においては、耐湿性試験により発光効率が大幅に低下したが、本発明に従う試料No.17、19、20、21、24及び25においては、発光効率の低下率が低減されており、良好な耐湿性を有し、化学的に安定で、かつ蛍光体の劣化が少なくなっている。
また、表4において、試料No.26、27、28、29及び31は、本発明に従う実施例であり、試料No.30及び32は比較例である。
上記比較例の各試料は、いずれも軟化点が650℃以下であるが、試料No.30及び32は、酸化物ガラス粉末中にNbが含まれておらず、さらに、試料No.30は酸化物ガラス粉末中にTiOも含まれていない。また、試料No.30は、Biを主成分として含むガラス粉末であり、試料No.32は、TeOを主成分として含むガラス粉末である。
表4に示す結果から明らかなように、比較例である試料No.30及び32においては、耐湿性試験により発光効率が大幅に低下したが、本発明に従う試料No.26、27、28、29及び31においては、発光効率の低下率が低減されており、良好な耐湿性を有し、化学的に安定で、かつ蛍光体の劣化が少なくなっている。
以上のことから、本発明に従う発光色変換材料を用いることにより、化学的に安定で、かつ蛍光体の劣化が少ない発光色変換部材が得られることがわかる。

Claims (5)

  1. 酸化物ガラス粉末と、可視域に発光ピークを有する蛍光体粉末とからなる発光色変換材料であって、
    前記酸化物ガラス粉末が、650℃以下の軟化点を有し、PbOを実質的に含まないSiO−TiO−Nb−RO(RはLi、Na、K)系ガラスからなることを特徴とする発光色変換材料。
  2. 前記酸化物ガラス粉末が、質量百分率で、SiO:20〜50%、LiO:0〜10%、NaO:0〜15%、KO:0〜20%、LiO+NaO+KO:1〜30%、B:1〜20%、MgO:0〜10%、BaO:0〜15%、CaO:0〜20%、SrO:0〜20%、Al:0〜20%、ZnO:0〜15%、TiO:0.01〜20%、Nb:0.01〜20%、La:0〜15%、TiO+Nb+La:1〜30%を含有することを特徴とする請求項1に記載の発光色変換材料。
  3. 前記酸化物ガラス粉末と前記蛍光体粉末の混合割合(酸化物ガラス粉末:蛍光体粉末)が、質量比で99.99:0.01〜70:30の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載の発光色変換材料。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光色変換材料を焼成して得られることを特徴とする発光色変換部材。
  5. 360〜500nmの波長の光を可視光に変換することを特徴とする請求項4に記載の発光色変換部材。
JP2006172301A 2006-04-11 2006-06-22 発光色変換材料及び発光色変換部材 Active JP5483795B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006172301A JP5483795B2 (ja) 2006-04-11 2006-06-22 発光色変換材料及び発光色変換部材

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006108313 2006-04-11
JP2006108313 2006-04-11
JP2006172301A JP5483795B2 (ja) 2006-04-11 2006-06-22 発光色変換材料及び発光色変換部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007302858A true JP2007302858A (ja) 2007-11-22
JP5483795B2 JP5483795B2 (ja) 2014-05-07

Family

ID=38837054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006172301A Active JP5483795B2 (ja) 2006-04-11 2006-06-22 発光色変換材料及び発光色変換部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5483795B2 (ja)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008037945A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
WO2014064901A1 (ja) * 2012-10-25 2014-05-01 パナソニック株式会社 波長変換粒子、波長変換部材及び発光装置
WO2014106923A1 (ja) * 2013-01-07 2014-07-10 日本電気硝子株式会社 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
WO2015041204A1 (ja) * 2013-09-20 2015-03-26 旭硝子株式会社 光変換部材、光変換部材の製造方法、光変換部材の色度調整方法、照明光源および液晶表示装置
JP2015510252A (ja) * 2011-12-16 2015-04-02 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Led用の水ガラス中の蛍光体
JP2016013945A (ja) * 2014-07-02 2016-01-28 日本電気硝子株式会社 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
CN105621886A (zh) * 2014-11-26 2016-06-01 中央硝子株式会社 荧光体分散玻璃
KR20160063245A (ko) 2014-11-26 2016-06-03 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 형광체 분산 유리
KR20160098176A (ko) 2013-12-17 2016-08-18 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 발광 디바이스
US9434876B2 (en) 2014-10-23 2016-09-06 Central Glass Company, Limited Phosphor-dispersed glass
KR20160140588A (ko) 2014-04-01 2016-12-07 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
WO2016200351A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 Fosfortek Fosfor Teknolojileri Sanayi Ve Ticaret Limited Sirketi The transparent vetrosa frit which melts at low temperatures having usability with phosphorescence pigments
WO2018003454A1 (ja) 2016-06-27 2018-01-04 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
JP2018002492A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
JP2019019012A (ja) * 2017-07-12 2019-02-07 日本電気硝子株式会社 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
KR20190022441A (ko) 2016-06-27 2019-03-06 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
EP2905266B1 (en) * 2014-02-10 2019-12-18 LG Innotek Co., Ltd. Method for producing high-reliability ceramic phoshpor plate
EP3689833A4 (en) * 2017-09-27 2021-06-23 Nippon Electric Glass Co., Ltd. GLASS FOR USE IN WAVELENGTH CONVERSION MATERIAL, WAVELENGTH CONVERSION MATERIAL, WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT, AND ELECTROLUMINESCENT DEVICE

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06107425A (ja) * 1991-04-05 1994-04-19 Ohara Inc 光学ガラス
JPH1140353A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Nec Kansai Ltd 電界発光灯の製造方法
JP2002029773A (ja) * 2000-07-06 2002-01-29 Senyo Glass Kogyo Kk ガラス組成物
JP2002348142A (ja) * 2002-05-13 2002-12-04 Hoya Corp 半導体パッケージ用カバーガラス及び固体撮像素子
JP2002353516A (ja) * 2001-03-19 2002-12-06 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2003258308A (ja) * 2002-03-06 2003-09-12 Nippon Electric Glass Co Ltd 発光色変換部材
WO2005097938A1 (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Electric Glass Co., Ltd. 蛍光体及び発光ダイオード
JP2006086138A (ja) * 2003-06-05 2006-03-30 Toyoda Gosei Co Ltd 光デバイス

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06107425A (ja) * 1991-04-05 1994-04-19 Ohara Inc 光学ガラス
JPH1140353A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Nec Kansai Ltd 電界発光灯の製造方法
JP2002029773A (ja) * 2000-07-06 2002-01-29 Senyo Glass Kogyo Kk ガラス組成物
JP2002353516A (ja) * 2001-03-19 2002-12-06 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2003258308A (ja) * 2002-03-06 2003-09-12 Nippon Electric Glass Co Ltd 発光色変換部材
JP2002348142A (ja) * 2002-05-13 2002-12-04 Hoya Corp 半導体パッケージ用カバーガラス及び固体撮像素子
JP2006086138A (ja) * 2003-06-05 2006-03-30 Toyoda Gosei Co Ltd 光デバイス
WO2005097938A1 (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Electric Glass Co., Ltd. 蛍光体及び発光ダイオード

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008037945A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2015510252A (ja) * 2011-12-16 2015-04-02 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Led用の水ガラス中の蛍光体
WO2014064901A1 (ja) * 2012-10-25 2014-05-01 パナソニック株式会社 波長変換粒子、波長変換部材及び発光装置
WO2014106923A1 (ja) * 2013-01-07 2014-07-10 日本電気硝子株式会社 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
JP2014144906A (ja) * 2013-01-07 2014-08-14 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
JPWO2015041204A1 (ja) * 2013-09-20 2017-03-02 旭硝子株式会社 光変換部材、光変換部材の製造方法、光変換部材の色度調整方法、照明光源および液晶表示装置
WO2015041204A1 (ja) * 2013-09-20 2015-03-26 旭硝子株式会社 光変換部材、光変換部材の製造方法、光変換部材の色度調整方法、照明光源および液晶表示装置
KR20160098176A (ko) 2013-12-17 2016-08-18 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 발광 디바이스
EP2905266B1 (en) * 2014-02-10 2019-12-18 LG Innotek Co., Ltd. Method for producing high-reliability ceramic phoshpor plate
KR20160140588A (ko) 2014-04-01 2016-12-07 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
JP2016013945A (ja) * 2014-07-02 2016-01-28 日本電気硝子株式会社 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
US9434876B2 (en) 2014-10-23 2016-09-06 Central Glass Company, Limited Phosphor-dispersed glass
KR20160063245A (ko) 2014-11-26 2016-06-03 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 형광체 분산 유리
CN105621886A (zh) * 2014-11-26 2016-06-01 中央硝子株式会社 荧光体分散玻璃
WO2016200351A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 Fosfortek Fosfor Teknolojileri Sanayi Ve Ticaret Limited Sirketi The transparent vetrosa frit which melts at low temperatures having usability with phosphorescence pigments
WO2018003454A1 (ja) 2016-06-27 2018-01-04 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
KR20220104272A (ko) 2016-06-27 2022-07-26 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
KR20190022441A (ko) 2016-06-27 2019-03-06 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
KR20190023047A (ko) 2016-06-27 2019-03-07 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
JP2018002492A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
US11034609B2 (en) 2016-06-27 2021-06-15 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Wavelength conversion member, and light emitting device using same
KR20230146113A (ko) 2016-06-27 2023-10-18 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
KR20230144121A (ko) 2016-06-27 2023-10-13 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
US11254862B2 (en) 2016-06-27 2022-02-22 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Wavelength conversion member, and light emitting device using same
KR20220104069A (ko) 2016-06-27 2022-07-25 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 사용하여 이루어지는 발광 디바이스
JP2019019012A (ja) * 2017-07-12 2019-02-07 日本電気硝子株式会社 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
JP7004235B2 (ja) 2017-07-12 2022-01-21 日本電気硝子株式会社 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
EP3689833A4 (en) * 2017-09-27 2021-06-23 Nippon Electric Glass Co., Ltd. GLASS FOR USE IN WAVELENGTH CONVERSION MATERIAL, WAVELENGTH CONVERSION MATERIAL, WAVELENGTH CONVERSION ELEMENT, AND ELECTROLUMINESCENT DEVICE
US11804577B2 (en) 2017-09-27 2023-10-31 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Glass for use in wavelength conversion material, wavelength conversion material, wavelength conversion member, and light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5483795B2 (ja) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5483795B2 (ja) 発光色変換材料及び発光色変換部材
JP5152687B2 (ja) 発光色変換材料
JP4978886B2 (ja) 蛍光体複合材料及び蛍光体複合部材
JP4158012B2 (ja) 発光色変換部材
JP5633114B2 (ja) 蛍光体複合材料に用いられるSnO−P2O5系ガラス
KR101253381B1 (ko) 형광체 복합 유리, 형광체 복합 유리 그린 시트 및 형광체 복합 유리의 제조 방법
JP4765525B2 (ja) 発光色変換部材
JP4873361B2 (ja) 発光色変換部材
JP2007191702A (ja) 発光色変換材料
JP5477756B2 (ja) 半導体封止材料及びそれを用いて封止してなる半導体素子
JP5242905B2 (ja) 発光色変換部材の製造方法及び発光色変換部材
JP2007182529A (ja) 蛍光体複合ガラス、蛍光体複合ガラスグリーンシート及び蛍光体複合ガラスの製造方法
JP5939463B2 (ja) ガラスおよび当該ガラスを用いた波長変換部材
JP2007023267A (ja) 発光色変換材料
JP2008169348A (ja) 蛍光体複合材料
JP2007048864A (ja) 蛍光体複合材料
JP5190680B2 (ja) 発光色変換部材
JP2016108216A (ja) 蛍光体分散ガラス
JP5257854B2 (ja) 発光色変換部材
JP2012052061A (ja) 蛍光体複合部材
JP5240656B2 (ja) 発光色変換部材
JP5257853B2 (ja) 発光色変換用複合部品
JP2008208380A (ja) 発光色変換部材
JP2015227252A (ja) 蛍光体分散ガラスシート用ガラス組成物およびそれを用いたガラスシート
JP5257852B2 (ja) 発光色変換部材

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090403

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121211

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130206

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130319

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130610

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130618

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20130705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5483795

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150