荧光体分散玻璃的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及荧光体分散用玻璃，其特征在于，将为发光材料的荧光体密封在玻璃 中。
【背景技术】
[0002] 近年，进行了作为白色光源的白色LED的开发，追求省电且高演色性的白色LED。 现在，市售的白色LED是将蓝色GaN系LED作为光源、激发发出黄色荧光的添加了铈的YAG 氧化物荧光体的结构。光源的光与荧光混合，在人类的眼中反映出近似的白色光。
[0003] 该现有的蓝色LED与添加了铈的YAG氧化物荧光体的组合中，青色（~500nm)、红 色（600nm)的成分少，因此能够得到色温高的白色光（日光色），但是不能得到色温低的白 色光（白炽灯色）。因此，通过添加多种荧光体以弥补不足的红色等波长成分，来实现高演 色的白色光源。
[0004] 近年来，作为高效率的红色荧光体已知氮化物荧光体，例如专利文献1中提出了， 制作用Eu活化的CaAlSiN3荧光体粉末，为了防止烧结时的含有成分的蒸发而在高压的氮 气气氛下且在1600~2000 °C下烧结原料。
[0005] 用于照明的LED用荧光体在多数情况下用环氧树脂、有机硅树脂或氟树脂等进行 密封。但是，上述密封构件被指出了易受由元件的发热、光以及环境中的水分导致的恶化、 寿命短。由于长时间的使用，存在因由LED发出的紫外线或蓝色光导致树脂劣化、变色、光 透过特性降低等问题。
[0006] 因此，作为覆盖构件，比树脂耐久性高、阻水性高的玻璃受到关注，例如提出了专 利文献2所示那样的低熔点氧化物玻璃。
[0007] 如上所述，通过在玻璃中密封荧光体，能够实现耐候性高的LED，但实际中在玻璃 内部密封荧光体时，必需使荧光体与玻璃的混合物升温至玻璃化转变温度以上的温度进行 烧结，此时存在由于热导致荧光体失活的可能性。作为防止使用玻璃的情况下的失活的物 质，对于氧化物荧光体，报告了专利文献3、专利文献4中记载的那样的荧光体分散玻璃，对 于氧氮化物荧光体，报告了专利文献5中记载的那样的荧光体分散玻璃。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利第5045432号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2008-19109号公报
[0012] 专利文献3:日本特开2005-11933号公报
[0013] 专利文献4:日本特开2008-19109号公报
[0014] 专利文献5:日本特开2011-162398号公报
[0015] 非专利文献
[0016]非专利文献 1:Yeh CW et al.，"Origin of thermal degradation of Sr(2_x)Si5N8:Eu(x)phosphors in air for light-emitting diodes"，J. Am. Chem. Soc.,134, 14108-14117(2012).
【发明内容】
[0017] 发明要解决的问题
[0018] 如前所述，作为密封荧光体的材料使用玻璃的情况下，存在由于烧结时的热导致 荧光体失活的可能性。
[0019]另外报告了，在将氮化物荧光体在有氧环境下加热的情况下，荧光体失活（非专 利文献1)。非专利文献1报告了，Sr2xSi5Ns:Eu2+荧光体在加热时存在氧的情况下，2价的 Eu被氧化至3价。即，氮化物荧光体和含氧玻璃混合进行烧结的情况下，存在氮化物荧光体 的发光效率大幅地降低的可能性。
[0020] 鉴于上述情况，本发明目的在于得到抑制了荧光体的失活的荧光体分散玻璃。
[0021] 用于解决问题的方案
[0022] 本发明人等确认了氮化物荧光体在与含氧玻璃混合进行烧结时，所得荧光体分散 玻璃变黑色、灰色，发光效率严重受损。根据上述的见解，明确使用特定组成的氧化物玻璃 的情况下，即使与氮化物荧光体粉末混合进行烧结也能够抑制上述那样的失活。另外，通过 进行进一步研究可知由于构成荧光体的成分与玻璃的组成成分反应产生失活，使用上述的 组成范围的氧化物玻璃时，若为在波长350~475nm具有激发光的荧光体，则无论荧光体的 种类，均能够抑制发光效率的失活。
[0023]因此，本发明的第1方式的荧光体分散玻璃的特征在于，其为荧光体颗粒分散在 玻璃内的荧光体分散玻璃，该玻璃包含1~40质量％的510 2、15~65质量％的^03、1~ 50质量％的Zn0、0~40质量％的R0(选自由Mg0、Ca0、Sr0以及BaO组成的组中的至少1 种的总计）、〇~30质量％的R20(选自由Li20、Na20以及K20组成的组中的至少1种的总 计）、0 ~5 质量％的Zr02,其中，Si02+B203+Zn0+R0+R20+Zr02S80 质量％ 以上。
[0024]另外，本发明的第2方式的荧光体分散玻璃的特征在于，其为荧光体颗粒分散在 玻璃内的荧光体分散玻璃，该玻璃包含1~20质量％的Si02、10~40质量％的B203、20~ 50质量％的Zn0、20~40质量％的R0(选自由MgO、CaO、SrO以及BaO组成的组中的至少 1种的总计）、〇~10质量％的R2〇(选自由Li20、Na20以及K20组成的组中的至少1种的总 计）、0 ~5 质量％的Zr02,其中，Si02+B203+Zn0+R0+R20+Zr02S80 质量％ 以上。
[0025] 本说明书中的"失活"是指所得荧光体分散玻璃在目视下为黑色或灰色，或者也指 内部量子效率显示不足20%的情况。将如此失活的荧光体分散玻璃用于白色LED是不适宜 的。
[0026] 本发明的荧光体分散玻璃可以通过例如准备前述玻璃的玻璃粉末材料、混合该玻 璃粉末材料与荧光体粉末后进行烧结来得到。
[0027] 根据本发明，可以得到抑制了荧光体的失活的荧光体分散玻璃。另外，就本发明而 言，若为在波长350~475nm具有激发光的荧光体，则不依赖于荧光体的种类，可以抑制发 光效率的失活并将氮化物荧光体颗粒密封在玻璃中，因此可以得到高演色的白色LED。
【具体实施方式】
[0028] 以下，针对本发明详细地进行说明。需要说明的是，对于本发明的各实施方式中共 通的事项，省略重复说明。
[0029] 本发明适宜的实施方式之一为（以下，也称作"第1实施方式"）：一种焚光体分 散玻璃，其特征在于，其为荧光体颗粒分散在玻璃内的荧光体分散玻璃，该玻璃包含1~ 40质量％的Si02、15~65质量％的B203、1~50质量％的Zn0、0~40质量％的R0(选 自由MgO、CaO、SrO以及BaO组成的组中的至少1种的总计）、0~30质量％的&0(选 自由Li20、Na20以及K20组成的组中的至少1种的总计）、0~5质量％的Zr02(其中， Si02+B203+Zn0+R0+R20+Zr02S80 质量％ 以上）。
[0030] 通过制为如上述所示的特定组成的玻璃，可以抑制玻璃与荧光体的反应、抑制荧 光体失活。另外，上述玻璃为抑制软化点上升的组成，能够抑制烧结时因热导致的荧光体失 活。
[0031] 以下，针对第1实施方式的玻璃的组成进行记载。需要说明的是，玻璃中包含的成 分的含量以"质量％ "表示，以下有时也记作" ％ "。
[0032] Si02S玻璃形成成分，通过与其它玻璃形成成分B 203共存，能够稳定地形成玻璃， 且以1~40%的范围含有。超过40%时，玻璃的软化点上升，成形性、操作性变困难。优选 为2~35%的范围。
[0033] B203为玻璃形成成分，使玻璃容易熔融、抑制玻璃的线膨胀系数过度地上升、且烧 粘时给予玻璃适度的流动性。在玻璃中以15~65%的范围含有。不足15%时，根据与其 它成分的关系，有时玻璃的流动性变得不充分、烧结性受损。另一方面超过65%时，玻璃的 软化点上升、且成形性、操作性变困难。优选