JP2009162950A - Reflecting material and reflector using the same - Google Patents
Reflecting material and reflector using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009162950A JP2009162950A JP2007341374A JP2007341374A JP2009162950A JP 2009162950 A JP2009162950 A JP 2009162950A JP 2007341374 A JP2007341374 A JP 2007341374A JP 2007341374 A JP2007341374 A JP 2007341374A JP 2009162950 A JP2009162950 A JP 2009162950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- light
- reflector
- scatterer
- anorthite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することのできる反射材に関する。 The present invention relates to a reflector capable of reflecting ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) with high efficiency.
光源から発せられる光の発光効率を高めたり、特定波長域にピークを有する光を高効率で伝達させるには、反射材の反射率を向上させる必要があり、高反射材や高反射性塗料、あるいは高反射ミラーに関する発明がいくつか開示されている。 In order to increase the light emission efficiency of light emitted from the light source or to transmit light having a peak in a specific wavelength range with high efficiency, it is necessary to improve the reflectance of the reflective material. Alternatively, several inventions related to high reflection mirrors are disclosed.
以下に、従来技術に係る「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」について説明する。
特許文献１に記載される「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」は、アルミナセラミックスを用いた発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオードに関するものであり、具体的には、発光ダイオード素子を実装するためのベース体の上部に、反射面を有する開口を形成したカバー体を貼着された発光ダイオード用パッケージにおいて、ベース体及びカバー体を気孔直径が０．１０〜１．２５μｍのアルミナセラミックス又は気孔率が１０％以上のアルミナセラミックスを用いて形成したことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に記載の発明によれば、特に原料中におけるアルミナの重量比率を９６％以上とすることで、製造されるアルミナセラミックスの表面における反射率を、測定基準であるＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における反射率に近似させることができるという効果を有する。
Hereinafter, the “light emitting diode package and light emitting diode” according to the related art will be described.
The “light emitting diode package and light emitting diode” described in Patent Document 1 relates to a light emitting diode package and a light emitting diode using alumina ceramics, and specifically, a base body for mounting a light emitting diode element. In a light emitting diode package in which a cover body having an opening having a reflection surface is attached to the upper part of the substrate, the base body and the cover body are made of alumina ceramics having a pore diameter of 0.10 to 1.25 μm or a porosity of 10%. It is characterized by being formed using the above alumina ceramics.
According to the invention described in Patent Document 1 having the above-described configuration, the reflectance on the surface of the alumina ceramic to be manufactured is measured by using BaSO 4 as a measurement standard, particularly by setting the weight ratio of alumina in the raw material to 96% or more. This has the effect of being able to approximate the reflectance on the surface of the coated sphere.
また、特許文献２には「高反射性白色粉体塗料及びその塗料を用いた照明器具用反射板」という名称で、水銀灯などに用いられる、耐熱、耐光性反射板に使用する粉体塗料に関する発明が開示されている。
特許文献２に記載の発明は、酸価２０〜２００の酸基含有ポリエステル樹脂を９５〜２５重量部とエポキシ当量２００〜１０００のグリシジル基含有アクリル樹脂を５〜７５重量部とを必須の成分とする基本樹脂100重量部に対し、屈折率２．７以上で平均粒径が0.2〜0.3μｍの酸化チタンを５０〜２００重量部含む粉体塗料を構成し、照明器具の反射板に塗着焼成してなるものである。
上記構成の特許文献２に記載の発明によれば、反射面における可視光領域の光の平均全反射率が９０％以上の塗膜を形成することができる。
Patent Document 2 relates to a powder coating used for a heat-resistant and light-resistant reflecting plate, which is used for a mercury lamp or the like, under the name “highly reflective white powder coating and a reflector for lighting equipment using the coating”. The invention is disclosed.
The invention described in Patent Document 2 includes 95 to 25 parts by weight of an acid group-containing polyester resin having an acid value of 20 to 200 and 5 to 75 parts by weight of a glycidyl group-containing acrylic resin having an epoxy equivalent of 200 to 1000 as essential components. A powder coating containing 50 to 200 parts by weight of titanium oxide having a refractive index of 2.7 or more and an average particle size of 0.2 to 0.3 μm is formed with respect to 100 parts by weight of the basic resin to be coated and fired on a reflector of a lighting fixture. It is made.
According to the invention described in Patent Document 2 having the above-described configuration, a coating film having an average total reflectance of light in the visible light region on the reflecting surface of 90% or more can be formed.
さらに、特許文献３には、「高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系」という名称で、カメラ、複写機、プリンタ等の高機能な光学機器に好適な高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系に関する発明が開示されている。
特許文献３に記載の発明は、基板側から第１層がＳｉＯｘ膜、第２層がＡｌ膜、第３層が金属酸化物、第４層が金属反射膜としてのＡｇ膜、さらにその上に保護膜ないし増反射膜がこの順に積層されて構成されていることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献３に記載の発明によれば、金属膜の高い反射率を生かしつつ、密着性、耐腐食性ならびに耐光性に優れた高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系を提供することができ、しかも、高反射ミラーの分光反射率特性を、波長４００〜７００ｎｍの領域で略９７％以上とすることができるという効果を有する。
Furthermore, Patent Document 3 discloses an invention relating to a high-reflection mirror and a high-reflection mirror optical system suitable for high-functional optical equipment such as a camera, a copying machine, and a printer under the name of “high reflection mirror and high reflection mirror optical system” Is disclosed.
In the invention described in Patent Document 3, from the substrate side, the first layer is a SiOx film, the second layer is an Al film, the third layer is a metal oxide, the fourth layer is an Ag film as a metal reflection film, and further thereon A protective film or an increased reflection film is laminated in this order.
According to the invention described in Patent Document 3 having the above configuration, it is possible to provide a high reflection mirror and a high reflection mirror optical system that are excellent in adhesion, corrosion resistance, and light resistance while making use of the high reflectance of the metal film. In addition, there is an effect that the spectral reflectance characteristic of the high reflection mirror can be approximately 97% or more in a wavelength range of 400 to 700 nm.
特許文献１に記載の発明は、セラミックスであるため成形性がよく、可視光領域の光を高効率で反射するという利点を有するものの、一般にアルミナセラミックスは、焼成温度が１０００℃前後のガラスセラミックスに比べて焼成温度が１５００℃程度と高く、製造コストがかさむという課題があった。 Although the invention described in Patent Document 1 is ceramic, it has good formability and has the advantage of reflecting light in the visible light region with high efficiency. Generally, alumina ceramics are glass ceramics whose firing temperature is around 1000 ° C. In comparison, the firing temperature is as high as about 1500 ° C., which increases the manufacturing cost.
特許文献２に記載の発明は、白色顔料である酸化チタンと樹脂からなる塗膜であるため、反射体の形状は、塗膜の形成が可能なものに限定されてしまうことから、その形状及び用途が限られるという課題があった。
また、特許文献２に記載の発明は、紫外光領域の光の反射率が低いので、紫外光によって発光体を励起して可視光領域の光を放射するような発光装置には適さないという課題があった。
さらに、反射体を構成する場合、反射板に特許文献２に記載の発明を塗着焼成するのであるが、少なくとも２種類の熱膨張係数の異なる材質により構成されるため、長期間にわたってこの反射体を使用した場合、光源の点灯や消灯に伴う昇降温によって塗膜が反射板から剥離する恐れがあった。
また、特許文献２に記載の発明は、樹脂を含有するため耐光性を有していたとしても紫外線による劣化は避けられないという課題もあった。
Since the invention described in Patent Document 2 is a coating film made of titanium oxide, which is a white pigment, and a resin, the shape of the reflector is limited to those capable of forming a coating film. There was a problem that the application was limited.
Further, since the invention described in Patent Document 2 has a low reflectance of light in the ultraviolet light region, it is not suitable for a light emitting device that excites a light emitter by ultraviolet light and emits light in the visible light region. was there.
Furthermore, when the reflector is configured, the invention described in Patent Document 2 is applied to the reflector and fired. However, since the reflector is composed of at least two kinds of materials having different thermal expansion coefficients, When using, there was a risk that the coating film peeled off the reflector due to the temperature rise and fall accompanying the turning on and off of the light source.
Further, the invention described in Patent Document 2 has a problem that deterioration due to ultraviolet rays is unavoidable even if it has light resistance because it contains a resin.
特許文献３に記載の高反射性ミラーは、５層からなる高反射被膜であり、反射面が平坦でない場合には、均質な高反射被膜を形成することが難しいという課題があった。
また、特許文献２に記載の発明の場合と同様に、例えば、発光時に発熱を伴う光源の近傍で使用した場合に、基板と被膜から構成される反射体に昇降温が繰り返されることで、基体から被膜が剥離する恐れもあった。
さらに、特許文献３に記載の高反射性ミラーは、基板上に被膜を複数層積層する必要があり製造工程が煩雑であるという課題があった。
The highly reflective mirror described in Patent Document 3 is a highly reflective coating composed of five layers, and there is a problem that it is difficult to form a uniform highly reflective coating when the reflective surface is not flat.
Similarly to the case of the invention described in Patent Document 2, for example, when used in the vicinity of a light source that generates heat when emitting light, the substrate is heated and raised repeatedly to form a reflector. There was also a risk that the coating peeled off.
Furthermore, the highly reflective mirror described in Patent Document 3 has a problem in that the manufacturing process is complicated because it is necessary to laminate a plurality of layers on the substrate.
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材及びそれを用いた反射体を安価に提供することにある。 The present invention has been made in response to such a conventional situation, and can favorably reflect infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) from ultraviolet light, and further, deterioration due to ultraviolet light, The object is to provide inexpensively a reflector that does not cause discoloration due to oxidation and a reflector using the reflector.
上記目的を達成するため請求項１記載の発明である反射材は、原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体から成る反射材であって、原料粉体は、セラミックス原料と、セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、反射材は、その内部にホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とするものである。
上記構成の反射材において、原料粉体と、有機質バインダーとを混合して焼成したものは、高反射性を有するセラミックス焼結体（反射材）を形成するという作用を有する。
また、粉体原料を構成する散乱体は、７００℃〜１１００℃の低温条件下において焼成された場合でも白色が維持されるので、請求項１に記載のセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を拡散反射させるという作用を有する。
特に、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、この散乱体を５wt％以上含有させることで、請求項１に記載の反射材の内部において粒界の形成を促進して、可視光領域の光に加えて、紫外領域の光や、赤外領域の光も良好に拡散反射させるという作用を有する。
また、粉体原料を構成するセラミックス原料において、ホウ珪酸ガラス原料は焼成時に溶融して骨材であるアルミナ及び散乱体をその内部に内在させると同時に、セラミックス焼結体の内部において散乱体と同様に可視光領域の光の拡散反射を促進するアノーサイトを析出するという作用を有する。また、ホウ珪酸ガラス原料は、焼結助剤としても作用する。
よって、請求項１に記載のセラミックス焼結体は、その内部に白色度が高い状態で維持された散乱体、及びアノーサイトを内包することで、これらが共同して請求項１に記載の反射材の内部において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に拡散反射させるという作用を有する。
さらに、請求項１に記載の反射材は、粒子状のアルミナと散乱体とアノーサイトとが、結晶化しなかったガラス質成分により互いに結合されたものであり、屈折率の異なる２種類の粒子の接触面は、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を反射する反射面（粒界）として作用する。
そして、請求項１に記載の反射材を、アルミナ粒子と散乱体とアノーサイトの少なくとも３種類で構成することで、１種類の粒子（例えば、アルミナ粒子のみ）により反射材を構成する場合に比べて、請求項１に記載の反射材の内部における粒界の面積を増大させるという作用を有する。
この結果、請求項１に記載の反射材の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めるという作用を有する。
また、アノーサイトは、衝撃に強く、かつ、熱膨張係数が小さいので、請求項１に記載の反射材の機械的強度を高めると同時に、請求項１に記載の反射材昇降温が繰り返された場合でも亀裂の発生等の不具合が生じるのを妨げるという作用を有する。
In order to achieve the above object, the reflector according to the first aspect of the present invention is a reflector made of a ceramic sintered body formed by molding a mixture of raw material powder and an organic binder and then firing the mixture. The raw material powder contains a ceramic raw material and a scatterer that promotes the scattering of light in the visible light region inside the ceramic sintered body, the ceramic raw material contains a borosilicate glass raw material and alumina, The scatterer is at least one selected from niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide. When the total weight of the raw material powder is 100 wt%, the scatterer contains 5 wt% or more, The reflecting material contains anorthite precipitated from the borosilicate glass raw material therein.
In the reflective material having the above structure, the raw material powder and the organic binder mixed and fired have an effect of forming a ceramic sintered body (reflective material) having high reflectivity.
Moreover, since the scatterer which comprises a powder raw material maintains a white color, even when baked on low temperature conditions of 700 to 1100 degreeC, it is a visible light area | region inside the ceramic sintered compact of Claim 1. It has the effect | action of diffusely reflecting infrared light (light which has a peak wavelength in 250-2500 nm) from the ultraviolet light containing this light.
In particular, when the total weight of the raw material powder is 100 wt%, by containing 5 wt% or more of this scatterer, the formation of grain boundaries inside the reflector according to claim 1 is promoted, so that visible light is visible. In addition to the light in the region, the light in the ultraviolet region and the light in the infrared region are diffused and reflected well.
Also, in the ceramic raw material constituting the powder raw material, the borosilicate glass raw material is melted during firing to make the alumina and the scatterer as aggregates inside, and at the same time as the scatterer inside the ceramic sintered body It has the effect of depositing anorthite that promotes diffuse reflection of light in the visible light region. The borosilicate glass raw material also acts as a sintering aid.
Therefore, the ceramic sintered body according to claim 1 includes the scatterer and the anorthite maintained in a state of high whiteness in the inside thereof, and these are collectively reflected by the reflection according to claim 1. It has an effect of favorably diffusing and reflecting ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) inside the material.
Furthermore, the reflecting material according to claim 1 is obtained by combining particulate alumina, scatterers, and anorthite with a glassy component that has not been crystallized, and two kinds of particles having different refractive indexes. The contact surface acts as a reflection surface (grain boundary) that reflects ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm).
And the reflector of Claim 1 is comprised by at least 3 types of an alumina particle, a scatterer, and an anorthite, compared with the case where a reflector is comprised by one type of particle | grains (for example, only alumina particle). Thus, it has the effect of increasing the area of the grain boundary inside the reflector according to claim 1.
As a result, it has the effect of increasing the reflectance of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) on the surface of the reflecting material according to claim 1.
Further, since anorthite is strong against impact and has a small coefficient of thermal expansion, the mechanical strength of the reflector according to claim 1 is increased and the temperature raising and lowering of the reflector according to claim 1 is repeated. Even in the case, it has the effect of preventing the occurrence of defects such as cracks.
請求項２記載の発明である反射材は、請求項１に記載の反射材であって、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有することを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１に記載の発明と同様の作用に加え、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有させることで請求項２に記載の反射材に十分な機械的強度を付与するという作用を有する。
また、請求項２に記載の反射材の内部において粒界の形成を促進して、紫外領域の光、及び、赤外領域の光の反射率を可視光領域の光の反射率と同程度にするという作用を有する。
A reflective material according to a second aspect of the present invention is the reflective material according to the first aspect, wherein when the total weight of the raw material powder is 100 wt%, the alumina contains 15 wt% or more. Is.
The invention having the above-described configuration has the same effect as that of the invention described in claim 1, and further includes 15 wt% or more of alumina when the total weight of the raw material powder is 100 wt%. It has the effect of imparting sufficient mechanical strength to the material.
Further, the formation of grain boundaries is promoted inside the reflector according to claim 2 so that the reflectance of light in the ultraviolet region and the light in the infrared region is comparable to the reflectance of light in the visible light region. Has the effect of
請求項３記載の発明である反射材は、請求項１又は請求項２に記載の反射材であって、ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えたことを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同様の作用を有する。
また、請求項３に記載の反射材を構成するセラミックス焼結体の焼成温度を７００〜１１００℃の範囲内において変化させた場合、セラミックス焼結体の内部に析出するアノーサイトの量が増減して、請求項４に記載の反射材の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率が変動する可能性がある。
よって、請求項３に記載の発明においては、反射材を製造する際に用いる原料粉体中に結晶化済のアノーサイトを予め含有させておくことで、焼成された請求項３に記載の反射材中におけるアノーサイトの量を一定以上にするという作用を有する。
従って、焼成温度の変動に伴う請求項３に記載の反射材の、反射率の変動を抑制するという作用を有する。
The reflector according to claim 3 is the reflector according to claim 1 or 2, wherein a part of borosilicate glass raw material or alumina or both is replaced with crystallized anorthite. It is characterized by.
The invention having the above-described configuration has the same operation as that of each invention described in claim 1 or claim 2.
In addition, when the firing temperature of the ceramic sintered body constituting the reflector according to claim 3 is changed within a range of 700 to 1100 ° C., the amount of anorthite deposited inside the ceramic sintered body increases and decreases. Thus, the reflectance of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) on the surface of the reflecting material according to claim 4 may vary.
Therefore, in the invention described in claim 3, the reflection according to claim 3, which is fired by previously containing crystallized anorthite in the raw material powder used in manufacturing the reflector. It has the effect | action of making the quantity of anorthite in a material more than fixed.
Therefore, it has the effect | action of suppressing the fluctuation | variation of the reflectance of the reflector of Claim 3 accompanying the fluctuation | variation of baking temperature.
請求項４記載の発明である反射材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の反射材であって、反射材は、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同様の作用に加え、反射材を形成するセラミックス焼結体を、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態とすることで、すなわち、その結晶化率をほぼ１００％とすることで、請求項４に記載の反射材を一旦焼成した後に再焼成した際の、寸法変化を抑制するという作用を有する。
また、請求項４に記載の反射材は、一旦焼成した後、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において、かつ、この反射材の焼成温度以下の温度条件下において再焼成した場合でも黄変等の変色が生じない。すなわち、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができる。
よって、請求項４に記載の反射材を、Ａｕ系、Ａｇ系、Ｃｕ系の低融点金属を主成分とする金属ろう材による接合を可能にするという作用を有する。
The reflector according to claim 4 is the reflector according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflector has a glass transition point when its thermal expansion coefficient is measured. It is characterized by no state.
In addition to the same actions as the inventions of the first to third aspects, the invention with the above structure has a glass transition point when the thermal expansion coefficient of the ceramic sintered body forming the reflector is measured. By having a non-existing state, that is, by setting the crystallization rate to approximately 100%, it has the effect of suppressing the dimensional change when the reflecting material according to claim 4 is fired once and then refired. .
Further, the reflecting material according to claim 4 is yellowed even if it is fired once and then refired in an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere or in a vacuum, and under a temperature condition equal to or lower than the firing temperature of the reflecting material. No discoloration occurs. That is, infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) can be favorably reflected from ultraviolet light.
Therefore, it has the effect | action of enabling joining with the metal brazing material which has a low melting metal of Au type, Ag type, and Cu type as a reflecting material of Claim 4.
請求項５記載の発明である反射体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなり、プレス成形法により成形されることを特徴とするものである。
上記構成の反射体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなるものであり、請求項１乃至請求項４のそれぞれの発明と同様の作用を有する。
また、プレス成形法を用いることで、請求項５記載の反射体を、例えば凹凸を有する形状であっても容易に成形させるという作用を有する。
A reflector according to a fifth aspect of the present invention comprises the reflector according to any one of the first to fourth aspects, and is formed by a press molding method.
The reflector having the above structure is made of the reflecting material according to any one of claims 1 to 4 and has the same function as that of each of the inventions according to claims 1 to 4.
Further, by using the press molding method, the reflector according to claim 5 has an effect of easily molding even the shape having irregularities, for example.
本発明の請求項１記載の発明においては、セラミックス原料の母材としてＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス基板）の原料であるホウ珪酸ガラス原料を用いることで、７００℃〜１１００℃の温度条件下において焼成させることができるので、高反射材料として知られるアルミナセラミックスに比べて、その製造コストを安価にすることができるという効果を有する。
また、請求項１に記載の反射材の内部分散された状態で内包される散乱体とアノーサイトは、いずれも高い屈折率を有することから、請求項１に記載の反射材の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を促進するという効果を有する。
さらに、散乱体を５wt％以上含有することで請求項１に記載の反射材の内部における粒界の面積が増大し、請求項１に記載の反射材の内部に入射した紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が反射材の表面にもどる可能性が高められ、請求項１に記載の反射材の表面における反射率を向上することができるという効果を有する。
また、アノーサイトの熱膨張係数は一般に５.０×１０-6〜３.２×１０-6程度であり、アルミナセラミックスや窒化アルミニウム焼結体に比べて小さいので、請求項１に記載の反射材にこのようなアノーサイトを含有させることで、反射材に昇降温が繰り返された場合でも、反射材に亀裂の発生等の不具合が生じるのを防止することができるという効果を有する。また、請求項１に記載の反射材の機械的強度を高めることができるという効果も有する。
従って、請求項１に記載の発明によれば、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材を安価に提供することができるという効果を有する。
In the first aspect of the present invention, a borosilicate glass raw material which is a raw material of LTCC (low temperature fired ceramic substrate) is used as a base material of the ceramic raw material, and is fired under a temperature condition of 700 ° C. to 1100 ° C. Therefore, compared with alumina ceramics known as a highly reflective material, the production cost can be reduced.
Moreover, since the scatterer and anorthite which are included in the state of being internally dispersed in the reflecting material according to claim 1 both have a high refractive index, ultraviolet light inside the reflecting material according to claim 1. To infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) is promoted.
Further, by containing 5 wt% or more of the scatterer, the area of the grain boundary in the reflector according to claim 1 is increased, and the ultraviolet light incident on the reflector according to claim 1 is converted into infrared light. The possibility that (the light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) returns to the surface of the reflecting material is increased, and the reflectance on the surface of the reflecting material according to claim 1 can be improved.
In addition, the thermal expansion coefficient of anorthite is generally about 5.0 × 10 −6 to 3.2 × 10 −6, which is smaller than that of alumina ceramics or aluminum nitride sintered body. By including such anorthite in the material, it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracks in the reflective material even when the temperature of the reflective material is repeatedly increased and decreased. Moreover, it has the effect that the mechanical strength of the reflector of Claim 1 can be raised.
Therefore, according to the first aspect of the invention, it is possible to reflect ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) with high efficiency, and further, deterioration due to ultraviolet light or discoloration due to oxidation. It has the effect that it is possible to provide a reflective material that does not cause low cost.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様の効果に加え、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有させることで、請求項２に記載の反射材の機械的強度を向上させることができると同時に、反射面として作用する粒界の形成を促進して、請求項２に記載の反射材の表面において、紫外領域の光、及び、赤外領域の光の反射率を可視光領域の光の反射率と同程度にすることができるという効果を有する。 In addition to the same effect as that of the invention described in claim 1, the invention described in claim 2 contains 15 wt% or more of alumina when the total weight of the raw material powder is 100 wt%. It is possible to improve the mechanical strength of the reflective material according to claim 2, and at the same time, promote the formation of grain boundaries that act as reflective surfaces, and in the surface of the reflective material according to claim 2, light in the ultraviolet region, and This has the effect that the reflectance of light in the infrared region can be made comparable to the reflectance of light in the visible light region.
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同様の効果に加え、原料粉体を構成するホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えることで、すなわち、セラミックス原料の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えることで、請求項３に記載の反射材の焼成温度を７００〜１１００℃の範囲内において変動させた場合に、その内部に析出するアノーサイトの量が変動して、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率が低下するのを防止することができるという効果を有する。
よって、品質にバラツキの少ない高品質な反射材を提供することができるという効果を有する。
また、請求項３に記載の反射材を形成するセラミックス焼結体の焼成温度が低くなるにつれアノーサイトの析出量が減少する傾向が認められるのであるが、予め原料粉体を構成するアルミナの一部を結晶化済アノーサイトに置き換えておくことで、低い温度で焼成した場合でも請求項３に記載の反射材に十分な高反射性を付与することができるという効果を有する。
よって、請求項３に記載の反射材に十分な反射性を付与しながらその製造コストを安価にすることができるという効果を有する。
The invention according to claim 3 crystallizes a part of the borosilicate glass raw material and / or alumina constituting the raw material powder in addition to the same effects as the respective inventions according to claim 1 or claim 2. When the firing temperature of the reflective material according to claim 3 is changed within a range of 700 to 1100 ° C. by replacing with anorthite, that is, by replacing part of the ceramic raw material with crystallized anorthite. In addition, it has an effect that the amount of anorthite deposited in the inside can be prevented from changing and the reflectance of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) can be prevented from decreasing. .
Therefore, there is an effect that it is possible to provide a high-quality reflecting material with little variation in quality.
In addition, as the firing temperature of the ceramic sintered body forming the reflector according to claim 3 decreases, the amount of anorthite deposited tends to decrease. By replacing the part with crystallized anorthite, it is possible to impart sufficient high reflectivity to the reflector according to claim 3 even when fired at a low temperature.
Therefore, it has the effect that the manufacturing cost can be made cheap, providing sufficient reflectivity to the reflector of Claim 3.
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同様の効果に加え、請求項４に記載の反射材の結晶化率をほぼ１００％とすることで、再焼成した場合に寸法変化が生じるのを防止することができるという効果を有する。
従って、例えば、発光素子搭載用基板、又は、発光素子収納用パッケージの基板上に接合して用いる反射体を請求項４に記載の反射材により構成した場合、焼成済みの基板上に接合材となる導電ペーストを印刷しておき、この導電ペースト上に請求項４に記載の反射材からなる反射体を仮止めしておくことによれば、接合材の焼成と反射体の接合を同時に行うことができるという効果を有する。
さらに、基板上に印刷される別の導電ペースト上に発光素子を仮止めしておくことによれば、接合材の焼成と、反射体の接合と、発光素子の接合とを同時に行うことができるという効果を有する。
よって、発光素子搭載用基板又は発光素子収納用パッケージを製造する際に、基板上に反射体と発光素子とを別々に接合する場合に比べて製造工程を簡略化することができるという効果を有する。
また、金属ろう材を用いて請求項４に記載の反射材を被接合対象に接合した場合、合成樹脂製の接着剤で接合した場合に比べて、その接合強度を大幅に向上させることができるという効果を有する。
従って、請求項４に記載の発明によれば製品の製造コストを削減することができるという効果を有する。
The invention according to claim 4 has the same effect as that of each of the inventions according to claims 1 to 3, and the crystallization rate of the reflector according to claim 4 is approximately 100%. It has the effect that it can prevent that a dimensional change arises when rebaking.
Therefore, for example, when the reflector used by being bonded onto the light emitting element mounting substrate or the substrate of the light emitting element storage package is constituted by the reflective material according to claim 4, the bonding material is formed on the fired substrate. According to the present invention, the conductive paste is printed, and the reflector made of the reflector according to claim 4 is temporarily fixed on the conductive paste, so that the bonding material is fired and the reflector is bonded at the same time. Has the effect of being able to.
Furthermore, by temporarily fixing the light emitting element on another conductive paste printed on the substrate, the bonding material can be fired, the reflector can be bonded, and the light emitting element can be bonded at the same time. It has the effect.
Therefore, when manufacturing a light emitting element mounting substrate or a light emitting element storage package, the manufacturing process can be simplified as compared with the case where a reflector and a light emitting element are separately bonded on the substrate. .
Moreover, when the reflective material according to claim 4 is joined to an object to be joined using a metal brazing material, the joining strength can be greatly improved as compared with the case where the material is joined with an adhesive made of synthetic resin. It has the effect.
Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the production cost of the product can be reduced.
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなるものであり、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の発明と同様の効果を有する。
また、反射体をプレス成形法により成形することで、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の反射材を様々な形状に容易に成形することができるという効果を有する。
よって、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、かつ、反射体を構成する部材が１種類のみであり、しかも、使用目的に応じた適切な形状を有する反射体を安価に提供することができるという効果を有する。
The invention according to claim 5 is made of the reflecting material according to any one of claims 1 to 4, and has the same effect as the invention according to each of claims 1 to 4. Have.
Further, by forming the reflector by a press molding method, there is an effect that the reflector according to each of claims 1 to 4 can be easily formed into various shapes.
Therefore, ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) can be reflected with high efficiency, and there is only one type of member constituting the reflector, and depending on the purpose of use. In addition, a reflector having an appropriate shape can be provided at low cost.
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る反射材およびそれを用いた反射体の実施例について説明する。 Examples of the reflector according to the best mode of the present invention and the reflector using the same will be described below.
以下に、本発明の実施例１に係る反射材の内部において、可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が拡散される仕組みについて図１を参照しながら説明する。（特に請求項１乃至請求項４に対応。）
一般にＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）として知られるホウ珪酸ガラスは、高い機械的強度を備えると同時に、熱膨張率が小さいので昇降温が繰り返された場合でも破損する恐れが少ない。このため、エレクトロニクス分野における基板用材料等として注目されている。
また、ガラスセラミックスを含むセラミックス焼結体は、一般に樹脂に比べて紫外線を照射した際の劣化が起こらず、金属材料のように酸化や、大気中の化合物との化学反応により変色する恐れがないという長所を有する。
そこで、本発明の実施例１に係る反射材は、このようなガラスセラミックス（ホウ珪酸ガラス）の特性を利用しつつ、その内部に光を散乱させる作用を有する粒子を少なくとも２種類含有させることで、その表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を向上させたものである。
Hereinafter, FIG. 1 shows a mechanism in which infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) is diffused from ultraviolet light including light in the visible light region inside the reflector according to the first embodiment of the present invention. The description will be given with reference. (Particularly corresponding to claims 1 to 4)
Borosilicate glass, generally known as LTCC (low temperature fired ceramics), has high mechanical strength, and at the same time has a low coefficient of thermal expansion, so that it is less likely to break even when the temperature rise and fall is repeated. For this reason, it attracts attention as a substrate material in the electronics field.
In addition, sintered ceramics including glass ceramics generally do not deteriorate when irradiated with ultraviolet light compared to resins, and there is no risk of discoloration due to oxidation or chemical reaction with compounds in the atmosphere like metal materials. It has the advantages of
Therefore, the reflective material according to Example 1 of the present invention contains at least two kinds of particles having an action of scattering light inside the glass ceramic (borosilicate glass) while utilizing the characteristics of such glass ceramics. The reflectance of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) on the surface is improved.
このような実施例１に係る反射材は、より具体的には、ホウ珪酸ガラス原料とアルミナとを含有するセラミック原料に、五酸化ニオビウム（Ｎｂ2Ｏ5），酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2），五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5），酸化亜鉛（ＺｎＯ）から選択される少なくとも１種を散乱体として添加した原料粉体に、有機質バインダーを混合したものを成形した後に焼成してなるセラミックス焼結体であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、さらに、実施例１に係る反射材はその内部に、焼成時にホウ珪酸ガラス原料から析出するアノーサイトを内包するものである。 More specifically, the reflective material according to Example 1 is made of ceramic raw material containing borosilicate glass raw material and alumina, niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), five Ceramic sintered body formed by forming a mixture of an organic binder and a raw material powder containing at least one selected from tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and zinc oxide (ZnO) as a scatterer and then firing the mixture. In the case where the total weight of the raw material powder is 100 wt%, the scatterer is contained in an amount of 5 wt% or more, and the reflector according to Example 1 is an anode that precipitates from the borosilicate glass raw material during firing. It contains the site.
図１は本発明の実施例１に係る反射材の内部において光が散乱する様子を示す概念図である。
図１に示すように、反射材１の上面１ａに可視光領域の光３が照射されると、光３の一部は反射材１の上面１ａにおいて反射光５として反射される一方で、反射材１の上面１ａから入射光４として内部に侵入し、反射材１の下面１ｂにおいて反射されなかった入射光４は透過光７として反射材１の下面１ｂから外部に放射されてしまう。
このように、光３の一部が反射材１の内部を通過して透過光７として外部に放射されてしまうことで光３の減衰が起こるのである。
そこで、実施例１に係る反射材１においては、その内部に、常温下において比較的高い屈折率を有する五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種から成る散乱体２及び、反射材１の焼成時にホウ珪酸ガラス原料から析出するアノーサイト８を内包させることで、入射光４を散乱させている。
つまり、実施例１に係る反射材１の内部に分散する散乱体２やアノーサイト８によって入射光４の散乱が繰り返される過程において、入射光４の大部分を散乱光６として再び反射材１の上面１ａ側に向わせているのである。
この結果、実施例１に係る反射材１の下面１ｂから外部に放射される透過光７が少なくなり、反射材１の上面１ａにおける可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めることができるという効果を有するのである。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing how light is scattered inside the reflector according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, when light 3 in the visible light region is irradiated on the upper surface 1 a of the reflective material 1, a part of the light 3 is reflected as reflected light 5 on the upper surface 1 a of the reflective material 1. Incident light 4 that has entered the inside as incident light 4 from the upper surface 1 a of the material 1 and has not been reflected by the lower surface 1 b of the reflecting material 1 is radiated to the outside from the lower surface 1 b of the reflecting material 1 as transmitted light 7.
In this way, a part of the light 3 passes through the inside of the reflector 1 and is radiated to the outside as transmitted light 7, so that the light 3 is attenuated.
Therefore, in the reflector 1 according to Example 1, the scattering material is made of at least one selected from niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide having a relatively high refractive index at room temperature. Incident light 4 is scattered by including the anorthite 8 that precipitates from the borosilicate glass raw material when the body 2 and the reflector 1 are fired.
That is, in the process in which the scattering of the incident light 4 is repeated by the scatterer 2 and the anorthite 8 that are dispersed inside the reflector 1 according to the first embodiment, the majority of the incident light 4 is converted into the scattered light 6 and the reflector 1 again. It is directed to the upper surface 1a side.
As a result, the transmitted light 7 radiated to the outside from the lower surface 1b of the reflecting material 1 according to the first embodiment is reduced, and the ultraviolet light including the light in the visible light region on the upper surface 1a of the reflecting material 1 is converted into the infrared light (250 to (The light having a peak wavelength at 2500 nm) can be increased in reflectivity.
ここで、実施例１に係る反射材１の内部に含有される散乱体２について詳細に説明する。
実施例１に係る反射材１に含有される五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、いずれも室温条件下では白色を有する粒子であり、比較的高い屈折率を有している。
そして、これらは１０００℃程度の温度条件下であれば大気中で白色が維持される。すなわち、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、酸化雰囲気中において１０００℃程度まで加熱した場合でも白色が維持されるのであるが、これらを一般的なアルミナセラミックスの焼結温度と同程度にまで、すなわち、１５００℃を超えて加熱した場合、散乱体２自体が変色してしまい、出来上がった反射材１の白色度が低下して、高反射性が失われてしまうおそれもあった。
そこで、実施例１に係る反射材１においては、通常、酸化雰囲気中において８９０℃の温度条件下において焼結させることのできるホウ珪酸ガラス原料を、実施例１に係る反射材１の母材として用いることで、その焼成温度を７００℃〜１１００℃としている。
一般に高反射材用として知られるアルミナセラミックスの焼成温度は１５００℃以上であるため、高反射性を有する実施例１に係る反射材１の焼成温度を大幅に低減することができるという効果を有する。
従って、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種を実施例１に係る反射材１に含有させた場合に、焼成時に散乱体２が変色するのを防止することができるので、焼成後も実施例１に係る反射材１の高反射性を維持することができるという効果を有する。
Here, the scatterer 2 contained in the reflector 1 according to the first embodiment will be described in detail.
Niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide contained in the reflector 1 according to Example 1 are all white particles under room temperature conditions and have a relatively high refractive index. .
And if these are about 1000 degreeC temperature conditions, white will be maintained in air | atmosphere. That is, niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide are maintained white even when heated to about 1000 ° C. in an oxidizing atmosphere. When heated to the same extent, i.e., exceeding 1500 ° C., the scatterer 2 itself may be discolored, and the whiteness of the finished reflector 1 may be reduced and high reflectivity may be lost. It was.
Therefore, in the reflector 1 according to the first embodiment, a borosilicate glass raw material that can be usually sintered in an oxidizing atmosphere under a temperature condition of 890 ° C. is used as the base material of the reflector 1 according to the first embodiment. By using it, the firing temperature is set to 700 ° C to 1100 ° C.
Since the firing temperature of alumina ceramics generally known for high reflection materials is 1500 ° C. or higher, the firing temperature of the reflection material 1 according to Example 1 having high reflectivity can be greatly reduced.
Therefore, when at least one selected from niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide is contained in the reflector 1 according to Example 1, the scatterer 2 is prevented from being discolored during firing. Therefore, the high reflectivity of the reflecting material 1 according to Example 1 can be maintained even after firing.
また、本実施例に係る反射材１は、先にも述べたように、化学式：ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ4又はＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8で示されるガラス成分微結晶の結晶体であるアノーサイト８を含有している。
このアノーサイト８は、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体の母材としてホウ珪酸ガラス原料を用いることで、その焼成時に反射材１を構成するセラミックス焼結体の内部に析出するものである。
その一方で、アノーサイト８は、実施例１に係る反射材１の焼成温度を変動させたり、あるいは、原料粉体中に含有されるアルミナの含有量を変動させたりして製造条件が変わった場合に、その析出量が大幅に増減する場合がある。
そして、万一、反射材１の内部に十分な量のアノーサイト８が析出されない場合には、反射材１の内部において、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射が不十分となり、その表面における反射率が向上されない。
The reflection member 1 according to this embodiment, as described above, the formula: is a crystal of the glass Microcrystalline represented by CaO · Al 2 O 3 · SiO 4 or CaAl 2 Si 2 O 8 Anorthite 8 is contained.
This anorthite 8 uses a borosilicate glass raw material as a base material of the raw material powder used when manufacturing the reflective material 1 according to Example 1, so that the ceramic sintered body constituting the reflective material 1 at the time of firing is used. It is deposited inside.
On the other hand, the anorthite 8 has its production conditions changed by changing the firing temperature of the reflector 1 according to Example 1 or changing the content of alumina contained in the raw material powder. In some cases, the amount of precipitation may greatly increase or decrease.
In the unlikely event that a sufficient amount of anorthite 8 is not deposited inside the reflecting material 1, ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) is reflected inside the reflecting material 1. Diffuse reflection becomes insufficient, and the reflectance on the surface is not improved.
よって、このような事態を回避する目的で、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えてもよい、つまり、原料粉体を構成するセラミックス原料の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えておいてもよい。
このように、実施例１に係る反射材１を製造する際に、原料粉体中に予め結晶化済アノーサイトを含有させておくことで、焼成温度等の製造条件が変動した場合でも実施例１に係る反射材１の内部に一定量のアノーサイト８を確実に含有させることができるという効果を有する。
なお、本願明細書においては、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体中に予め含有させる結晶化済のアノーサイトを「アノーサイトＡ」とし、また、実施例１に係る反射材１の焼成時に、その内部に自然に析出するアノーサイトを「アノーサイトＢ」として区別している。
さらに、本願明細書中において単に「アノーサイト」と記載する場合には、「アノーサイトＡ」と「アノーサイトＢ」の両方を包含した広義のアノーサイトを指し示しているものとする。以下に示す他の実施例においても同様である。
Therefore, for the purpose of avoiding such a situation, the borosilicate glass raw material and / or alumina used when producing the reflector 1 according to Example 1 may be replaced with crystallized anorthite, That is, a part of the ceramic raw material constituting the raw material powder may be replaced with crystallized anorthite.
As described above, when the reflecting material 1 according to Example 1 is manufactured, the pre-crystallized anorthite is contained in the raw material powder in advance so that the manufacturing example such as the firing temperature varies. 1 has an effect that a certain amount of anorthite 8 can be surely contained in the reflector 1 according to 1.
In the specification of the present application, the crystallized anorthite previously contained in the raw material powder used in manufacturing the reflector 1 according to Example 1 is referred to as “anorsite A”. Anorthite that naturally precipitates in the reflective material 1 during firing is distinguished as “anocite B”.
Further, in the specification of the present application, when “anorsite” is simply described, it is intended to indicate an anosite in a broad sense including both “anorsite A” and “anorsite B”. The same applies to other embodiments described below.
また、このようなアノーサイトＡとしては、例えば、ホウ珪酸ガラス原料を予め８５０℃の温度条件下において焼成してなる結晶化ガラスを粉体状に粉砕した焼粉（この焼粉はその大部分がアノーサイトにより構成されている）や、あるいは、天然鉱物である灰長石等を用いることが可能である。
このように、実施例１に係る反射材１の製造に用いられるセラミックス原料の一部を、予めアノーサイトＡに置き換えておくことで、実施例１に係る反射材１の内部に含有されるアノーサイトの量が、製造条件の変動に伴って大幅に増減するのを防止することができるという効果を有する。
従って、実施例１に係る反射材１の内部に自然に十分な量のアノーサイトＢが析出した場合と同様に、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を拡散させることができる。
この結果、高反射性を有し、かつ、品質のバラツキの少ない反射材１を一層確実に提供することができるという効果を有する。
Moreover, as such anorthite A, for example, a baked powder obtained by pulverizing a crystallized glass obtained by firing a borosilicate glass raw material in advance at a temperature of 850 ° C. Or anorthite, which is a natural mineral, can be used.
Thus, by replacing a part of the ceramic raw material used for the production of the reflective material 1 according to Example 1 with anorthite A in advance, the anor contained inside the reflective material 1 according to Example 1 There is an effect that it is possible to prevent the amount of the site from greatly increasing / decreasing along with the fluctuation of the manufacturing conditions.
Therefore, the infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) is diffused from the ultraviolet light as in the case where a sufficient amount of anorthite B is naturally deposited inside the reflector 1 according to the first embodiment. be able to.
As a result, there is an effect that it is possible to more reliably provide the reflective material 1 having high reflectivity and less quality variation.
言い換えると、実施例１に係る反射材１の製造に用いられるセラミックス原料の一部を、予めアノーサイトＡに置き換えておくことで、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射する反射材１の焼成温度を低く設定した場合でも、反射材１の内部に紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射効果を有するアノーサイトを確実に含有させることができることを意味しており、この結果、散乱体２の添加量を最小限度にすることができるという効果を有する。
加えて、実施例１に係る反射材１を焼成するための熱量を低減することができると同時に、散乱体２の添加量を削減することができる。
よって、実施例１に係る反射材１の製造コストを大幅に削減することができるので、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することのできる反射材１を安価に提供することができるという効果を有する。
In other words, by replacing a part of the ceramic raw material used in the production of the reflector 1 according to Example 1 with anorthite A in advance, ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm). ) Having a diffuse reflection effect of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) inside the reflective material 1 even when the firing temperature of the reflective material 1 that reflects the light with high efficiency is set low. This means that the site can be surely contained, and as a result, the addition amount of the scatterer 2 can be minimized.
In addition, the amount of heat for firing the reflector 1 according to Example 1 can be reduced, and at the same time, the amount of addition of the scatterer 2 can be reduced.
Therefore, since the manufacturing cost of the reflecting material 1 according to Example 1 can be significantly reduced, the reflecting material that can favorably reflect infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) from ultraviolet light. 1 can be provided at low cost.
さらに、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料は、例えば、シリカ（ＳｉＯ2），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）,カルシア（ＣａＯ）からなり、これらの総重量を１００wt％とした場合に、それぞれが８１wt％，２wt％，１３wt％，４wt％ずつ配合されたものである。なお、ここに示すホウ珪酸ガラス原料の配合比率はあくまでも一例であり、これらの配合比率はホウ珪酸ガラスの主要な特性、すなわち、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種から成る散乱体２を含有して焼成した際に、その変色を防止して高反射性を維持させるという特性を有するものであれば、どのようなホウ珪酸ガラス原料であっても使用可能である。 Furthermore, the borosilicate glass raw material used when manufacturing the reflector 1 according to Example 1 is, for example, silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), calcia (CaO). In the case where the total weight is 100 wt%, 81 wt%, 2 wt%, 13 wt%, and 4 wt% are blended respectively. The mixing ratio of the borosilicate glass raw material shown here is merely an example, and these mixing ratios are selected from the main characteristics of borosilicate glass, that is, niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide. Any borosilicate glass raw material can be used as long as it has a property of preventing discoloration and maintaining high reflectivity when it contains and contains at least one scatterer 2. Is possible.
実施例１に係る反射材１において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が高効率で反射される仕組みについて図２を参照しながらさらに詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例１に係る反射材の内部断面を示す概念図である。
図２に示すように、実施例１に係る反射材１は、アノーサイト８（アノーサイトＡ及びアノーサイトＢ、又は、アノーサイトＢ）、アルミナ粒子９、散乱体２、及び、これらの３種類の粒子同士の空隙により形成される気孔１０により形成されている。
このような反射材１の内部には、異なる屈折率を有する２種類の物質（粒子−粒子、または、粒子−気体）が接触する面、すなわち、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を反射させる反射面が無数に形成されている。
このような実施例１に係る反射材１の内部に形成される反射面は、大きく２種類に大別することができ、一方は反射材１の固体部分を形成する粒子、すなわち、アノーサイト８又はアルミナ粒子９又は散乱体２と、気孔１０とが接触する境界面１１であり、もう一方は、アノーサイト８とアルミナ粒子９、アノーサイト８と散乱体２、アルミナ粒子９と散乱体２の接触面である粒界１２である。
すなわち、屈折率の異なる３種類の粒子により実施例１に係る反射材１の固形部分を構成することで、セラミックス焼結体を構成する粒子を１種類とした場合に比べて（特に、アルミナのみからなるアルミナセラミックスに比べて）、反射面として作用する粒界１２の面積を大幅に増大させることができるという効果を有する。
この結果、実施例１に係る反射材１の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を大幅に促進することができるのである。
A mechanism in which infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) from ultraviolet light is reflected with high efficiency in the reflector 1 according to the first embodiment will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an internal cross section of the reflector according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the reflector 1 according to Example 1 includes anorthite 8 (anorsite A and anorthite B or anorthite B), alumina particles 9, scatterer 2, and these three types. The pores 10 are formed by voids between the particles.
In such a reflector 1, a surface where two kinds of substances (particle-particle or particle-gas) having different refractive indexes are in contact, that is, ultraviolet light to infrared light (peaks at 250 to 2500 nm). An infinite number of reflecting surfaces for reflecting light having a wavelength) are formed.
The reflection surface formed inside the reflector 1 according to the first embodiment can be roughly divided into two types, one of which is a particle forming a solid portion of the reflector 1, that is, anorthite 8. Alternatively, the boundary surface 11 where the alumina particles 9 or the scatterer 2 and the pores 10 are in contact with each other, and the other is the anorthite 8 and the alumina particle 9, the anorthite 8 and the scatterer 2, and the alumina particle 9 and the scatterer 2. The grain boundary 12 is a contact surface.
That is, by forming the solid portion of the reflector 1 according to Example 1 with three types of particles having different refractive indexes, compared to a case where the particles constituting the ceramic sintered body are one type (particularly only alumina). Compared to the alumina ceramics made of), the area of the grain boundary 12 acting as a reflecting surface can be greatly increased.
As a result, diffuse reflection of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) inside the reflector 1 according to Example 1 can be greatly promoted.
さらに発明者らは、セラミックス焼結体１２を構成する粒子である、散乱体２や、アルミナ粒子９や、アノーサイト８の粒子径、及び気孔１０の直径が小さくなるにつれて紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が粒子や気孔１０の内部への光の透過が起こり難くなると同時に、その境界面１１や粒界１２における反射性が高まることを見出した。
従って、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いられる原料粉体中の散乱体２やアルミナ、及びアノーサイト８の平均粒径を１μｍ以下とすることで、反射材１の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を促進することができる。
よって、実施例１に係る反射材１の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めることができるのである。
また、反射材１を形成するセラミックス焼結体は、その固体部分を構成する粒子の平均粒径が小さくなるほどその内部における粒子同士の結合構造が緻密になり、その機械的強度が高められるので、この点からも原料粉体中のアルミナや散乱体２、アノーサイトＡの平均粒径は１μｍ以下であることが望ましい。
Further, the inventors have changed from ultraviolet light to infrared light as the particle size of the scatterer 2, the alumina particle 9, the anorthite 8, and the diameter of the pores 10, which are particles constituting the ceramic sintered body 12. It was found that (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) is less likely to transmit light into the particles and pores 10, and at the same time, the reflectivity at the boundary surface 11 and the grain boundary 12 is increased.
Therefore, the average particle size of the scatterers 2 and alumina and the anorthite 8 in the raw material powder used when manufacturing the reflector 1 according to Example 1 is 1 μm or less, so that the inside of the reflector 1 is reduced. Diffuse reflection of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) can be promoted.
Therefore, the reflectance of ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) on the surface of the reflector 1 according to Example 1 can be increased.
In addition, the ceramic sintered body forming the reflective material 1 has a finer bond structure between particles as the average particle size of the particles constituting the solid portion becomes smaller, and the mechanical strength thereof is increased. Also from this point, it is desirable that the average particle size of alumina, scatterer 2 and anorthite A in the raw material powder is 1 μm or less.
実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体の配合例について詳細に説明する。
紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することのできる反射材１を製造するには、原料粉体を以下の配合例１に示すような割合で配合することが望ましい。
（配合例１）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、ホウ珪酸ガラス原料を５４wt％、アルミナを３６wt％、散乱体１５として、例えば、五酸化ニオビウムを１０wt％加えてもよい。
この場合、ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこれら両方の一部をアノーサイトＡに置き換えても良い。
また、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合、散乱体２の添加量は５wt％以上であることが望ましい。
これは、散乱体２の添加量が５wt％よりも少ないと、反射材１の内部に粒界１２が十分に形成されず、反射材１の表面において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができない。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
また、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナの添加量は１５〜４０wt％の範囲内であることが望ましい。
これは、アルミナの添加量が１５wt％よりも少ないと、反射材１の内部に粒界１２が十分に形成されず、反射材１の表面において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができない。
他方、アルミナの添加量が４０wt％よりも多いと、やはり反射材１の内部における粒界１２の形成が促進されないためである。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
A blending example of the raw material powder used when manufacturing the reflector 1 according to Example 1 will be described in detail.
In order to produce a reflector 1 that can reflect infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) from ultraviolet light with high efficiency, the raw material powder is used in a proportion as shown in the following formulation example 1. It is desirable to blend.
(Formulation example 1)
When the total weight of the raw material powder is 100 wt%, 54 wt% of borosilicate glass raw material, 36 wt% of alumina, and 10 wt% of niobium pentoxide, for example, may be added as the scatterer 15.
In this case, the borosilicate glass raw material or alumina or a part of both may be replaced with anorthite A.
Further, when the total weight of the raw material powder is 100 wt%, it is desirable that the added amount of the scatterer 2 is 5 wt% or more.
This is because when the amount of the scatterer 2 added is less than 5 wt%, the grain boundary 12 is not sufficiently formed inside the reflector 1, and ultraviolet light to infrared light (from 250 to 2500 nm) on the surface of the reflector 1. Light having a peak wavelength) cannot be reflected well. The same applies to other formulation examples shown below.
Further, when the total weight of the raw material powder is 100 wt%, the amount of alumina added is desirably in the range of 15 to 40 wt%.
This is because when the amount of alumina added is less than 15 wt%, the grain boundary 12 is not sufficiently formed inside the reflector 1, and ultraviolet light to infrared light (peak wavelength from 250 to 2500 nm) is formed on the surface of the reflector 1. Cannot be reflected well.
On the other hand, if the amount of alumina added is more than 40 wt%, the formation of grain boundaries 12 inside the reflector 1 is not promoted. The same applies to other formulation examples shown below.
一般に、アルミナの熱膨張係数は７.５×１０-6程度であり、ホウ珪酸ガラスの熱膨張係数は３.２×１０-6〜６.５×１０-6の範囲内である。また、アノーサイト８の熱膨張係数は通常、３.２×１０-6〜５.０×１０-6程度であり、散乱体２の熱膨張係数はいずれもホウ珪酸ガラス原料の熱膨張係数の上限値よりも大きいので、実施例１に係る反射材１の内部におけるアノーサイト８の含有量を多くすることで、反射材１の熱膨張係数を縮減させる側にシフトさせることができる。
よって、実施例１に係る反射材１においては、その内部にアノーサイト８を含有させることで、反射材１の熱膨張係数を低減させることができ、反射材１に昇降温が繰り返された場合でも、亀裂が生じる等の不具合が生じるのを防止することができるという効果を有する。
Generally, the thermal expansion coefficient of alumina is about 7.5 × 10 −6 , and the thermal expansion coefficient of borosilicate glass is in the range of 3.2 × 10 −6 to 6.5 × 10 −6 . In addition, the thermal expansion coefficient of the anorthite 8 is usually about 3.2 × 10 −6 to 5.0 × 10 −6 , and the thermal expansion coefficient of the scatterer 2 is the thermal expansion coefficient of the borosilicate glass raw material. Since it is larger than the upper limit value, the thermal expansion coefficient of the reflective material 1 can be shifted to the side where it is reduced by increasing the content of the anorthite 8 inside the reflective material 1 according to the first embodiment.
Therefore, in the reflective material 1 which concerns on Example 1, the thermal expansion coefficient of the reflective material 1 can be reduced by containing the anorthite 8 in the inside, and when raising / lowering temperature is repeated by the reflective material 1 However, there is an effect that it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracks.
また、実施例１に係る反射材１においては、その高反射性が損なわれない程度に、原料粉体中のアルミナ、ホウ珪酸ガラス原料、散乱体２の配合比率を、あるいは、アルミナ、ホウ珪酸ガラス原料、散乱体２、アノーサイトＡの配合比率をそれぞれ変動させることで、その熱膨張係数を所望の値に調整することが可能である。
この場合、実施例１に係る反射材１を、例えば、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージに用いる反射体として用いる場合、反射材１の高反射性を維持しながら熱膨張係数を被接合対象である基板の熱膨張係数に近似させることができる。
従って、このような反射材１から成る反射体を用いた発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージが、発光素子の発光や消灯に伴って昇降温が繰り返しされた場合であっても、基板と反射体の接合部分に亀裂が生じたり、基板から反射体が剥離するといった不具合が生じるのを防止することができる。
Moreover, in the reflector 1 which concerns on Example 1, the compounding ratio of the alumina in the raw material powder, the borosilicate glass raw material, and the scatterer 2 is used to such an extent that the high reflectivity is not impaired, or alumina, borosilicate By varying the mixing ratio of the glass raw material, the scatterer 2 and the anorthite A, the thermal expansion coefficient can be adjusted to a desired value.
In this case, when the reflective material 1 according to Example 1 is used as, for example, a reflector used for a light emitting element mounting substrate or a light emitting element storage package, the thermal expansion coefficient is maintained while maintaining the high reflectivity of the reflective material 1. It can be approximated to the thermal expansion coefficient of the substrate to be bonded.
Therefore, even if the light emitting element mounting substrate using the reflector made of the reflecting material 1 and the light emitting element storage package are repeatedly heated and lowered as the light emitting element emits light or turns off, It is possible to prevent the occurrence of a problem such as a crack at the joint between the substrate and the reflector, or a separation of the reflector from the substrate.
例えば、以下に示す配合例２,３のように原料粉体を配合した場合、反射材１の高反射性を保ちながら熱膨張係数を窒化アルミニウム焼結体や、窒化アルミニウム系化合物に近似させることができる。
（配合例２）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、熱膨張係数が４.０×１０-6程度のホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体２とにより構成すればよい。
この場合、散乱体２の添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、１０〜２０wt％の範囲内であることが望ましい。
（配合例３）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、熱膨張係数が４.０×１０-6程度のホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体２とアノーサイトＡにより構成してもよい。
この場合、散乱体２の添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、１０〜２０wt％の範囲内であることが望ましい。
また、アノーサイトＡの添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、５wt％以下であることが望ましい。
For example, when the raw material powder is blended as shown in Formulation Examples 2 and 3 below, the thermal expansion coefficient is approximated to an aluminum nitride sintered body or an aluminum nitride compound while maintaining the high reflectivity of the reflector 1. Can do.
(Formulation example 2)
When the total weight of the raw material powder is 100 wt%, the borosilicate glass raw material having a thermal expansion coefficient of about 4.0 × 10 −6 is 60 wt%, and the remaining 40 wt% is composed of alumina and the scatterer 2. That's fine.
In this case, the addition amount of the scatterer 2 is desirably in the range of 10 to 20 wt% when the total weight of the raw material powder is 100 wt%.
(Formulation example 3)
When the total weight of the raw material powder is 100 wt%, the borosilicate glass raw material having a coefficient of thermal expansion of about 4.0 × 10 −6 is 60 wt%, and the remaining 40 wt% is alumina, scatterer 2 and anorthite A. You may comprise by.
In this case, the addition amount of the scatterer 2 is desirably in the range of 10 to 20 wt% when the total weight of the raw material powder is 100 wt%.
The added amount of anorthite A is desirably 5 wt% or less when the total weight of the raw material powder is 100 wt%.
実施例１に係る反射材１の製造工程について図４を参照しながら説明する。
図３は実施例１に係る反射材の製造工程を示すフローチャートである。
図３に示すように、実施例１に係る反射材１を製造するには、ホウ珪酸ガラス原料とアルミナからなるセラミックス原料と、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種からなる散乱体２とを混合して原料粉体を調合する（ステップＳ１）。
このとき、粉体原料の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体２を５wt％以上となるよう、また、アルミナは１５〜４０wt％の範囲内となるよう配合することが望ましい。
また、セラミックス原料の一部をアノーサイトＡに置き換えてもよい。この場合、アノーサイトＡとして、例えば、上述の焼粉や灰長石、あるいは、これらの組み合わせを用いることが可能である。
The manufacturing process of the reflector 1 according to Example 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating the manufacturing process of the reflective material according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the reflector 1 according to Example 1 is selected from a ceramic raw material made of a borosilicate glass raw material and alumina, niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide. The raw material powder is prepared by mixing with at least one scatterer 2 (step S1).
At this time, when the total weight of the powder raw material is 100 wt%, it is desirable to blend so that the scatterer 2 is 5 wt% or more and the alumina is in the range of 15 to 40 wt%.
A part of the ceramic raw material may be replaced with anorthite A. In this case, as the anorthite A, for example, the above-mentioned calcined powder, anorthite, or a combination thereof can be used.
この後、例えば、ボールミル等によりステップＳ１において調合された粉体原料の平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕混合し（ステップＳ２）、次に、この混合物に、有機質バインダーとして、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等を、また、溶剤としてキシレン、トルエン、ブタノール等をそれぞれ単体で、あるいはこれらのうちの２種類又は３種類を混合して添加して（ステップＳ３）スラリー状物質を形成させる（ステップＳ３）。
なお、図３においては、原料の調合工程（ステップＳ１）において散乱体１５を添加する場合を例に挙げて説明しているが、粉砕及び混合工程（ステップＳ２）の後に予め所望の平均粒径に調整した散乱体２を添加してもよい。
Thereafter, the powder raw material prepared in step S1 is pulverized and mixed by, for example, a ball mill or the like until the average particle size becomes 1 μm or less (step S2). Next, for example, polyvinyl butyral as an organic binder is added to the mixture. (PVB) or the like and xylene, toluene, butanol or the like as a solvent are added alone, or two or three of these are mixed and added (step S3) to form a slurry-like substance (step S3) S3).
In addition, in FIG. 3, although the case where the scatterer 15 is added in the raw material preparation step (step S1) is described as an example, a desired average particle diameter is previously obtained after the pulverization and mixing step (step S2). The scatterer 2 adjusted to may be added.
続いて、ステップＳ３においてそれぞれの粒子の平均粒径が所定の範囲内となるよう調整されたスラリー状物質を、噴霧乾燥機を用いて顆粒状粉末にした後（ステップＳ４）プレス成形法により所望の形状に成形する（ステップＳ５）。
例えば、有機質バインダーを加えて噴霧乾燥した粒状体を、面圧８００〜１５００kgf／cm2の押圧力を加えてプレス成形して、例えば、平板状に形成したり、環状のセラミックス成形体とする。あるいは、中空部を有する容器のように形成することによれば、外形上厚みが不均一であるような形状にも成形することが可能である。
このように、プレス成形法を用いることによれば、様々な形状を有する反射材１を容易に製造することができるという効果を有する。
この工程の後に、上述のような工程を経て作製したセラミックス成形体を、例えば、酸化（Ｏ2）雰囲気中において、７００〜１１００℃の温度条件下で焼成すればよい（ステップＳ６）。
Subsequently, the slurry-like substance adjusted in step S3 so that the average particle size of each particle is within a predetermined range is made into a granular powder using a spray dryer (step S4). (Step S5).
For example, a granule that has been spray-dried with an organic binder added thereto is press-molded by applying a pressing force of 800 to 1500 kgf / cm 2 , and is formed into, for example, a flat plate shape or an annular ceramic molded body. Alternatively, by forming like a container having a hollow portion, it is possible to form a shape having a non-uniform thickness.
Thus, the use of the press molding method has an effect that the reflector 1 having various shapes can be easily manufactured.
After this step, the ceramic molded body produced through the above-described steps may be fired under a temperature condition of 700 to 1100 ° C., for example, in an oxidizing (O 2 ) atmosphere (step S6).
なお、この焼成工程において反射材１を構成するセラミックス焼結体の結晶化率をほぼ１００％とすることで、より具体的には反射材１を構成するセラミックス焼結体の結晶化率をほぼ１００％とすることで、すなわち、反射材１を構成するセラミックス焼結体の熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態とすることで、実施例１に係る反射材１をその後の工程において再焼成した場合に寸法変化が生じるのを防止することができる。
また、実施例１に係る反射材１は、一旦焼成した後、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において、かつ、この反射材１の焼成温度以下の温度条件下において再焼成した場合でも黄変等の変色が生じない。つまり、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において再焼成した場合でも紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができるという優れた性質を備えている。
従って、例えば、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージの基板上に、反射材１から成る反射体を低融点金属から成る導電ペーストを用いて接合する際に、導電ペーストの焼成と反射材１から成る反射体の接合を同時に行うことができるという効果を有する。
あるいは、導電ペーストの焼成と、反射材１から成る反射体の接合と、この導電ペーストを用いた発光素子の基板上への接合を同時に行うことができるという効果を有する。
なお、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージの基板への反射体の接合と、導電ペーストを焼成するための焼成工程を酸化雰囲気中で行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕを用いればよい。また、この焼成工程を還元雰囲気中で行うには、導電ペーストの主成分にＣｕを用いればよい。さらに、この焼成工程を真空中で行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金を用いればよい。
このように、反射材１から成る反射体を低融点金属を主成分とする金属ろう材を用いて被接合対象に接合することで、例えば、合成樹脂製からなる接着剤を用いて接合した場合に比べてその接合強度を大幅に向上させることができるという効果を有する。
In this firing step, by setting the crystallization rate of the ceramic sintered body constituting the reflector 1 to approximately 100%, more specifically, the crystallization rate of the ceramic sintered body constituting the reflector 1 can be made substantially equal. By setting it as 100%, that is, when the thermal expansion coefficient of the ceramic sintered body constituting the reflecting material 1 is measured, the reflecting material 1 according to Example 1 is made into a state without a glass transition point thereafter. It is possible to prevent a dimensional change from occurring when refiring in the process.
Further, the reflective material 1 according to Example 1 is yellow even if it is fired once and then refired in an oxidizing atmosphere, in a reducing atmosphere or in a vacuum, and under a temperature condition equal to or lower than the firing temperature of the reflective material 1. Discoloration such as discoloration does not occur. That is, it has an excellent property of being able to favorably reflect infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) from ultraviolet light even when refired in an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere or in a vacuum. Yes.
Therefore, for example, when the reflector made of the reflective material 1 is bonded to the substrate for mounting the light emitting element or the package for housing the light emitting element using the conductive paste made of a low melting point metal, the conductive paste is baked and reflected. The reflector made of the material 1 can be joined at the same time.
Alternatively, there is an effect that it is possible to simultaneously perform baking of the conductive paste, bonding of the reflector made of the reflector 1, and bonding of the light emitting element using the conductive paste onto the substrate.
In order to perform the bonding process of the reflector to the light emitting element mounting substrate or the substrate of the light emitting element storage package and the baking process for baking the conductive paste in an oxidizing atmosphere, the main component of the conductive paste is Ag. -Pd alloy, Ag-Pt alloy, Ag, Au may be used. Moreover, in order to perform this baking process in a reducing atmosphere, Cu may be used as the main component of the conductive paste. Further, in order to perform this firing step in a vacuum, an Ag—Cu—Ti alloy or an Ag—Cu—Zr alloy may be used as the main component of the conductive paste.
In this way, when the reflector made of the reflective material 1 is joined to an object to be joined using a metal brazing material mainly composed of a low melting point metal, for example, a joint made of a synthetic resin is used. Compared to the above, the bonding strength can be greatly improved.
よって、実施例１に係る反射材１によれば、可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができるという効果を有する。
また、実施例１に係る反射材１は、ガラスセラミックスの一種であるセラミックス焼結体であるため、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高耐久性を有する反射材を提供することができるという効果も有する。
Therefore, according to the reflective material 1 which concerns on Example 1, the effect that infrared light (light which has a peak wavelength in 250-2500 nm) can be reflected with high efficiency from the ultraviolet light containing the light of visible region. Have.
Moreover, since the reflective material 1 which concerns on Example 1 is a ceramic sintered compact which is 1 type of glass ceramics, it can provide the highly durable reflective material which does not produce deterioration by ultraviolet rays or discoloration by oxidation. It also has the effect.
次に、本発明の実施例２に係る反射体について図４を参照しながら詳細に説明する。（特に請求項５に対応。）
図４は本発明の実施例２に係る反射体の一例を示す概念図である。
図４に示すように、実施例２に係る反射体１３は、上記のような実施例１に係る反射材１をプレス成形法により、例えば、環状に形成したものである。
なお、本願でいう「環状」とは、必ずしも「円形」のみを意味しているのではなく、多角形などの角を有するものでもよく、端部を備えることなく連続してつながっている状態を示すものである。また、実施例２に係る反射体１３は必ずしも環状である必要はなく、光源から発せられる紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）をその表面において良好に反射することができるよう構成されるものであれば、必ずしも環状でなくともよい。すなわち、光源の外側面を、例えば、角柱状の部材を複数組み合わせて取り囲んで実施例２に係る反射体１３を形成してもよい。
なお、図４では、例えば、発光素子搭載用基板上に接合したり、あるいは、発光素子収納用パッケージに用いる反射体１３を例に挙げて説明しているが、上記目的以外の光学系機器に反射体１３を用いる場合には、その成形工程においてプレス成形法を採用することで、使用目的に応じた適切な形状に容易に反射体１３を成形することができるという効果を有する。
例えば、中空部を有する容器のような形状に実施例２に係る反射体１３を成形することで、外形上厚みが不均一であるような形状に反射体１３を成形することができる。また、この時、反射体１３の製造に要する原材料を節約することができる。しかも、焼成時に焼成むらの発生を防止することができ、焼成に伴う変形等の不具合の発生を抑制することができるという効果も有する。
そして、実施例２に係る反射体１３は、上述の実施例１に係る反射材１と同じ効果を有する。つまり、実施例２に係る反射体１３によれば、その反射面１３ａにおいて可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高耐久性を有する反射体を提供することができるという効果を有する。
Next, a reflector according to Example 2 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. (Particularly corresponding to claim 5)
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a reflector according to Embodiment 2 of the present invention.
As shown in FIG. 4, the reflector 13 according to Example 2 is formed by, for example, forming the reflector 1 according to Example 1 as described above into a ring shape by a press molding method.
The term “annular” as used in the present application does not necessarily mean only “circular”, but may have a corner such as a polygon. It is shown. In addition, the reflector 13 according to the second embodiment does not necessarily have an annular shape, and can reflect infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) from ultraviolet light emitted from a light source on its surface. It does not necessarily have to be annular as long as it can be configured. That is, the reflector 13 according to the second embodiment may be formed by surrounding the outer surface of the light source by, for example, combining a plurality of prismatic members.
In FIG. 4, for example, the reflector 13 used for the light emitting element mounting substrate or the light emitting element storage package is described as an example. When the reflector 13 is used, by adopting a press molding method in the molding process, there is an effect that the reflector 13 can be easily molded into an appropriate shape according to the purpose of use.
For example, by forming the reflector 13 according to the second embodiment into a shape like a container having a hollow portion, the reflector 13 can be formed into a shape having a non-uniform thickness. At this time, raw materials required for manufacturing the reflector 13 can be saved. In addition, it is possible to prevent the occurrence of firing unevenness during firing, and to suppress the occurrence of defects such as deformation accompanying firing.
And the reflector 13 which concerns on Example 2 has the same effect as the reflector 1 which concerns on the above-mentioned Example 1. FIG. That is, according to the reflector 13 according to the second embodiment, infrared light (light having a peak wavelength at 250 to 2500 nm) can be favorably reflected from ultraviolet light including light in the visible light region on the reflection surface 13a. In addition, there is an effect that it is possible to provide a highly durable reflector that does not cause deterioration due to ultraviolet rays or discoloration due to oxidation.
また、実施例２に係る反射体１３を発光素子搭載用基板上に接合したり、あるいは、発光素子収納用パッケージに用いる場合で、かつ、これらの基板上に２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光を発する発光素子が搭載され、さらに、２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光により励起されて可視光領域の光を放射する蛍光体を備える場合、反射体１３は発光素子から放射され蛍光体に未到達の紫外光の集光性を高めると同時に、蛍光体から発せられた可視光領域の光の集光性をも高めることができるという効果を有する。
よって、上述のような紫外光を発する発光素子と、紫外光により励起される蛍光体を備える発光素子搭載用基板、あるいは、発光素子収納用パッケージの発光効率を向上することができるという効果を有する。
Further, when the reflector 13 according to the second embodiment is bonded to a light emitting element mounting substrate or used for a light emitting element storage package, an ultraviolet having a peak wavelength of 250 to 400 nm is formed on the substrate. When a light-emitting element that emits light is mounted and further includes a phosphor that emits light in the visible light region when excited by ultraviolet light having a peak wavelength of 250 to 400 nm, the reflector 13 is emitted from the light-emitting element and is phosphor. As a result, it is possible to improve the light condensing property of the ultraviolet light that has not yet reached, and to improve the light condensing property of light in the visible light region emitted from the phosphor.
Therefore, it has an effect that the light emission efficiency of the light emitting element mounting substrate including the light emitting element that emits ultraviolet light as described above and the phosphor excited by the ultraviolet light, or the light emitting element storage package can be improved. .
以上説明したように、本発明は紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材及びそれを用いた反射体に関するものであり、照明装置や光学系機器に関する分野において利用可能である。 As described above, the present invention can reflect ultraviolet light to infrared light (light having a peak wavelength in the range of 250 to 2500 nm) with high efficiency, and also does not cause deterioration due to ultraviolet light or discoloration due to oxidation. The present invention relates to a material and a reflector using the same, and can be used in the fields related to lighting devices and optical equipment.
１…反射材（セラミックス焼結体） １ａ…上面 １ｂ…下面 ２…散乱体 ３…光 ４…入射光 ５…反射光 ６…散乱光 ７…透過光 ８…アノーサイト（ガラス成分微結晶） ９…アルミナ粒子 １０…気孔 １１…境界面（反射面） １２…粒界（反射面） １３…反射体 １３ａ…表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reflecting material (ceramic sintered body) 1a ... Upper surface 1b ... Lower surface 2 ... Scattering body 3 ... Light 4 ... Incident light 5 ... Reflected light 6 ... Scattered light 7 ... Transmitted light 8 ... Anorsite (glass component microcrystal) 9 ... Alumina particles 10 ... pores 11 ... boundary surface (reflective surface) 12 ... grain boundary (reflective surface) 13 ... reflector 13a ... surface
Claims (5)
前記原料粉体は、セラミックス原料と、前記セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、
前記セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、
前記散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、
前記原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、前記散乱体を５wt％以上含有し、
前記反射材は、その内部に前記ホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とする反射材。 A reflecting material made of a ceramic sintered body formed by molding a mixture of raw material powder and an organic binder, followed by firing,
The raw material powder contains a ceramic raw material, and a scatterer that promotes scattering of light in the visible light region inside the ceramic sintered body,
The ceramic raw material contains a borosilicate glass raw material and alumina,
The scatterer is at least one selected from niobium pentoxide, zirconium oxide, tantalum pentoxide, and zinc oxide,
When the total weight of the raw material powder is 100 wt%, the scatterer is contained at 5 wt% or more,
The said reflecting material contains the anorthite precipitated from the said borosilicate glass raw material in the inside, The reflecting material characterized by the above-mentioned.
A reflector comprising the reflector according to any one of claims 1 to 4, which is molded by a press molding method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007341374A JP2009162950A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Reflecting material and reflector using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007341374A JP2009162950A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Reflecting material and reflector using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009162950A true JP2009162950A (en) | 2009-07-23 |
Family
ID=40965653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007341374A Pending JP2009162950A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Reflecting material and reflector using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009162950A (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011105432A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 三洋電機株式会社 | Electronic device |
| WO2011104967A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 三洋電機株式会社 | Electronic device |
| WO2011105372A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 日本電気硝子株式会社 | Light-reflecting substrate and illumination device using same |
| WO2011126012A1 (en) | 2010-04-09 | 2011-10-13 | 日本電気硝子株式会社 | Material for light-reflecting substrate, light-reflecting substrate and light emitting device using the same |
| JP2011222674A (en) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Kyoritsu Elex Co Ltd | Method for manufacturing reflector |
| WO2012029684A1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 三洋電機株式会社 | Light-emitting device, package for light-emitting device, and method for manufacturing package for light-emitting device |
| WO2012043659A1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 京セラ株式会社 | Ceramic substrate for light emitting element mounting and light emitting device |
| WO2013179625A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | パナソニック株式会社 | Led module and production method therefor, lighting device |
| JP2014220475A (en) * | 2013-05-11 | 2014-11-20 | 日亜化学工業株式会社 | Method of manufacturing light-emitting device |
| JP2016066742A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 株式会社小糸製作所 | Light emission device |
| CN110058212A (en) * | 2019-05-15 | 2019-07-26 | 上海炬佑智能科技有限公司 | Target and TOF camera demarcate integrated system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001342074A (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Kyocera Corp | Composite particle |
| JP2007121613A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | Optical reflector, wiring substrate for mounting light emission element, and light emission device |
-
2007
- 2007-12-28 JP JP2007341374A patent/JP2009162950A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001342074A (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Kyocera Corp | Composite particle |
| JP2007121613A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | Optical reflector, wiring substrate for mounting light emission element, and light emission device |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011105432A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 三洋電機株式会社 | Electronic device |
| WO2011104967A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 三洋電機株式会社 | Electronic device |
| WO2011105372A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 日本電気硝子株式会社 | Light-reflecting substrate and illumination device using same |
| US20160033679A1 (en) * | 2010-02-26 | 2016-02-04 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Light reflective substrate and light emitting device using the same |
| JP2011222674A (en) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Kyoritsu Elex Co Ltd | Method for manufacturing reflector |
| WO2011126012A1 (en) | 2010-04-09 | 2011-10-13 | 日本電気硝子株式会社 | Material for light-reflecting substrate, light-reflecting substrate and light emitting device using the same |
| JP2011221289A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Material for light reflective substrate, light reflective substrate and light-emitting device using the same |
| WO2012029684A1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 三洋電機株式会社 | Light-emitting device, package for light-emitting device, and method for manufacturing package for light-emitting device |
| JP5111686B2 (en) * | 2010-09-29 | 2013-01-09 | 京セラ株式会社 | CERAMIC SUBSTRATE FOR LIGHT EMITTING ELEMENT AND LIGHT EMITTING DEVICE |
| CN103124705A (en) * | 2010-09-29 | 2013-05-29 | 京瓷株式会社 | Ceramic substrate for light emitting element mounting and light emitting device |
| WO2012043659A1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 京セラ株式会社 | Ceramic substrate for light emitting element mounting and light emitting device |
| TWI447866B (en) * | 2010-09-29 | 2014-08-01 | Kyocera Corp | A ceramic substrate for mounting a light emitting element, and a light emitting device |
| US8981630B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-03-17 | Kyocera Corporation | Ceramics substrate for mounting light-emitting element and light-emitting device |
| WO2013179625A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | パナソニック株式会社 | Led module and production method therefor, lighting device |
| EP2822045A4 (en) * | 2012-05-31 | 2015-03-18 | Panasonic Corp | Led module, lighting device, and lamp |
| JPWO2013179625A1 (en) * | 2012-05-31 | 2016-01-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | LED module, manufacturing method thereof, and lighting apparatus |
| US9685594B2 (en) | 2012-05-31 | 2017-06-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | LED module and method of preparing the LED module, lighting device |
| JP2014220475A (en) * | 2013-05-11 | 2014-11-20 | 日亜化学工業株式会社 | Method of manufacturing light-emitting device |
| JP2016066742A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 株式会社小糸製作所 | Light emission device |
| CN110058212A (en) * | 2019-05-15 | 2019-07-26 | 上海炬佑智能科技有限公司 | Target and TOF camera demarcate integrated system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009162950A (en) | Reflecting material and reflector using the same | |
| JP6586479B2 (en) | Manufacturing method of light emitting diode package | |
| JP5539658B2 (en) | Reflector, reflector using the same, and light emitting element mounting substrate | |
| JP5697363B2 (en) | Ceramic sintered body, method for manufacturing the same, light reflector, and light-emitting element storage package | |
| US20120113650A1 (en) | Insulating white glass paste for forming insulating reflective layer | |
| US10580944B2 (en) | Wavelength conversion member, light-emitting device, and method for manufacturing wavelength conversion member | |
| KR102470285B1 (en) | Optical wavelength conversion device and optical composite device | |
| JP5765526B2 (en) | Light reflecting substrate and light emitting device using the same | |
| JPWO2016063930A1 (en) | Wavelength converter, light emitting device using the same, and method of manufacturing wavelength converter | |
| WO2019244506A1 (en) | Optical wavelength conversion material, optical wavelength conversion device, and light emitting device | |
| JPWO2010150830A1 (en) | Light emitting device | |
| JP2009046326A (en) | Ceramic sintered compact, reflector using the same, package for mounting light-emitting element using the same and light-emitting device using the same | |
| JP2007226034A (en) | Light reflector, wiring substrate for mounting light emission element thereon and light emission device | |
| US9753277B2 (en) | Wavelength conversion device | |
| JP2009064842A (en) | Ceramic sintered compact, substrate using the ceramic sintered compact, package for mounting light-emitting element using the compact, and light emitting device using the compact | |
| WO2012005308A1 (en) | Reflective frame for light-emitting elements, substrate for light-emitting elements, and light-emitting device | |
| JP5671833B2 (en) | Light reflecting substrate material, light reflecting substrate and light emitting device using the same | |
| JP5516082B2 (en) | Glass ceramic composition, substrate for light emitting diode element, and light emitting device | |
| JP5381800B2 (en) | Light-emitting element mounting substrate and light-emitting device using the substrate | |
| WO2019021846A1 (en) | Wavelength conversion member and light emitting device | |
| JP2009164309A (en) | Light-emitting element mounting board, its production process, and light-emitting device using the same | |
| JP2016092149A (en) | Reflector, and board for mounting light-emitting element arranged by use thereof | |
| JP2011176106A (en) | Substrate for mounting light-emitting element, and light-emitting device using the substrate | |
| KR20200027912A (en) | Wavelength conversion member and light emitting device | |
| JP5907481B2 (en) | Light reflecting substrate and light emitting device using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110315 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120410 |