JP2009277997A - Mixed glass powder for coating light-emitting element, glass-coated light-emitting element, and glass-coated light-emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide mixed glass powder for coating a light-emitting element, which contains a phosphor and seals a semiconductor light-emitting element at ≤400°C to improve luminous efficiency after the sealing, and to provide a glass-coated light-emitting element and a glass-coated light-emitting device using the same. <P>SOLUTION: The glass powder for coating the light-emitting element that seals the light-emitting element contains: glass powder of ≤1% in relative particle amount of particles of ≤1 μm in particle diameter in the glass powder by laser diffraction type grading distribution measurement; and phosphor powder. Luminous efficiency, when the semiconductor light-emitting element operated with a current of 10 mA is sealed, is ≤2 times as large as that of a semiconductor light-emitting element operated with a current of 10 mA. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はガラスに関し、特に、発光素子を被覆するガラスのガラス粉末、それを用いて被覆されたガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置に関する。   The present invention relates to glass, and in particular, to a glass powder of glass for coating a light emitting element, a glass coated light emitting element and a glass coated light emitting device coated using the same.

近年、半導体発光素子(例えば、発光ダイオード)を被覆する部材として、ガラスが提案されている。一般的にガラスでの封止温度は500℃以上と高く、低温(400℃以下)とすることが求められている。さらに、ガラスに蛍光体を含有させ、所望の光を発せられるようにすることも求められている。下記の特許文献1及び2は、蛍光体を含有し、封止温度(焼成温度)が400℃以下のガラスを開示している。特許文献3は、封止温度(焼成温度)が400℃以下のガラスを開示している。   In recent years, glass has been proposed as a member for covering a semiconductor light emitting element (for example, a light emitting diode). Generally, the sealing temperature with glass is as high as 500 ° C. or higher, and a low temperature (400 ° C. or lower) is required. Furthermore, it is also required that glass contains a phosphor so that desired light can be emitted. The following Patent Documents 1 and 2 disclose a glass containing a phosphor and having a sealing temperature (firing temperature) of 400 ° C. or lower. Patent Document 3 discloses a glass having a sealing temperature (firing temperature) of 400 ° C. or lower.

特開2008−19421号公報JP 2008-19421 A 特開2008−21868号公報JP 2008-21868 A 特開2008−34802号公報JP 2008-34802 A

しかしながら、特許文献1〜3のいずれの文献も、封止後の発光効率は、封止前の発光効率に比べて同等以下である。   However, in any of Patent Documents 1 to 3, the luminous efficiency after sealing is equal to or less than the luminous efficiency before sealing.

詳細に説明すると、特許文献1は、実施例1〜19及び21〜24及び比較例25において、蛍光体を含有し、焼成温度が400℃以下のガラスを開示している。特許文献1は、段落番号0074に記載されているように、「発光効率は、電流20mAで操作した青色LED(波長465nm)上に試料を設置し、積分球内で、試料上面から発せられる光のエネルギー分布スペクトルを測定し」と記載している。つまり、特許文献1は、ガラスを実際に封止していない。加えて、特許文献1の発光効率は、単に搭載しただけであっても、搭載前後での発光効率は同等であり、搭載後のガラスにより発光効率が改善したという開示及び示唆はない。よって、特許文献1のガラスは、発光効率を向上させるという機能を有していない。   If it demonstrates in detail, patent document 1 will disclose the glass which contains a fluorescent substance in Examples 1-19 and 21-24, and Comparative Example 25, and whose baking temperature is 400 degrees C or less. As disclosed in paragraph 0074 of Patent Document 1, “light emission efficiency is the light emitted from the upper surface of the sample in a integrating sphere by placing the sample on a blue LED (wavelength 465 nm) operated at a current of 20 mA. Measure the energy distribution spectrum of ". That is, Patent Document 1 does not actually seal the glass. In addition, even if the luminous efficiency of Patent Document 1 is simply mounted, the luminous efficiency before and after mounting is equivalent, and there is no disclosure or suggestion that the luminous efficiency is improved by the glass after mounting. Therefore, the glass of Patent Document 1 does not have a function of improving luminous efficiency.

次に、特許文献2は、実施例7及び比較例8において、蛍光体を含有し、焼成温度が400℃以下のガラスを開示している。特許文献2は、段落番号0058に記載されているように、「発光効率は、電流20mAで操作した表に示す波長の入射光を試料の片面に入射し、入射面の反対側の面から発せられた光を汎用の蛍光スペクトル装置を用いて発光スペクトルを測定し」と記載している。つまり、特許文献2は、ガラスを実際に封止していないので、特許文献2のガラスが発光効率を向上させているということが当業者にはわからない。   Next, Patent Document 2 discloses a glass containing a phosphor and having a baking temperature of 400 ° C. or lower in Example 7 and Comparative Example 8. As described in Patent Document 2, paragraph No. 0058, “The luminous efficiency is that incident light having the wavelength shown in the table operated at a current of 20 mA is incident on one surface of the sample and emitted from the surface opposite to the incident surface. The emission spectrum of the obtained light is measured using a general-purpose fluorescence spectrum apparatus ". That is, since Patent Document 2 does not actually seal the glass, those skilled in the art do not know that the glass of Patent Document 2 improves the light emission efficiency.

次に、特許文献3は、実施例1〜23及び比較例25において、焼成温度が400℃以下のガラスを開示している。特許文献3は、段落番号0067〜0069に記載されているように、「得られたガラス粉末を金型に入れて円盤状の成型体を作成し、封止材料を得た。LED上に封止材料を配置し、加熱して発光素子を得た。封止前、封止後及び耐候性試験後の発光効率を測定し」と記載している。特許文献3は、他の特許文献と比べ、ガラスを実際に封止している。しかしながら、表1〜表4に示されるように、封止後の発光効率は、封止前の発光効率よりも劣っている。よって、特許文献3のガラスは、発光効率を向上させるという機能を有していない。また、蛍光体を含有していない。   Next, Patent Document 3 discloses glasses having a firing temperature of 400 ° C. or lower in Examples 1 to 23 and Comparative Example 25. As described in paragraphs [0067] to [0069] of Patent Document 3, “the obtained glass powder was put into a mold to form a disk-shaped molded body to obtain a sealing material. A stop material was placed and heated to obtain a light-emitting element, and the luminous efficiency before sealing, after sealing, and after the weather resistance test was measured ". In Patent Document 3, glass is actually sealed as compared with other Patent Documents. However, as shown in Tables 1 to 4, the luminous efficiency after sealing is inferior to the luminous efficiency before sealing. Therefore, the glass of Patent Document 3 does not have a function of improving luminous efficiency. Moreover, the fluorescent substance is not contained.

本発明の一態様の発光素子被覆用混合ガラス粉末は、レーザー回折式粒度分布測定による、前記ガラス粉末中の粒径1μm以下の粒子の相対粒子量が1%以下であるガラス粉末と、蛍光体粉末とを備えたことを特徴とする。   The mixed glass powder for covering a light-emitting element according to one embodiment of the present invention includes a glass powder having a relative particle amount of 1% or less of particles having a particle size of 1 μm or less in the glass powder, and a phosphor by laser diffraction particle size distribution measurement And a powder.

また、本発明の一態様のガラス被覆発光素子は、蛍光体粉末を含有しレーザー回折式粒度分布測定による粉末中の粒径1μm以下の粒子の相対粒子量が1%以下である混合ガラス粉末を用いて作製されたガラスによって被覆されたことを特徴とする。   The glass-coated light-emitting element of one embodiment of the present invention is a mixed glass powder containing phosphor powder and having a relative particle amount of 1% or less of particles having a particle diameter of 1 μm or less in the powder by laser diffraction particle size distribution measurement. It is characterized by being covered with the glass produced by using the glass.

また、本発明の一態様のガラス被覆発光装置は、基板と、基板上に搭載される発光素子と、蛍光体粉末を含有し、レーザー回折式粒度分布測定による粒径1μm以下の粒子の相対粒子量が1%以下である混合ガラス粉末を焼成することによって発光素子の表面及び側面を覆うガラスとを備えたことを特徴とする。   The glass-coated light-emitting device of one embodiment of the present invention includes a substrate, a light-emitting element mounted on the substrate, and a phosphor powder, and is a relative particle of particles having a particle size of 1 μm or less by laser diffraction particle size distribution measurement. It is characterized by comprising glass that covers the surface and side surfaces of the light emitting element by firing a mixed glass powder having an amount of 1% or less.

本発明によれば、蛍光体を含有して半導体発光素子を400℃以下で封止し、封止後の発光効率を向上させることができる発光素子被覆用混合ガラス粉末、それを用いたガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor light-emitting device containing a fluorescent substance is sealed at 400 degrees C or less, The mixed glass powder for light-emitting device coating | cover which can improve the luminous efficiency after sealing, Glass coating using the same A light-emitting element and a glass-coated light-emitting device can be provided.

本発明の実施形態を、添付した図面を参照して以下に詳細に説明する。図では、対応する部分は、対応する参照符号で示している。下記の実施形態は、一例として示されたもので、本発明の精神から逸脱しない範囲で種々の変形をして実施することが可能である。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the figure, corresponding parts are indicated by corresponding reference numerals. The following embodiment is shown as an example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

初めに、図面を用いて、ガラス被覆発光装置について説明する。   First, a glass-coated light-emitting device will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明のガラス被覆発光装置の断面図である。本発明のガラス被覆発光装置は、基板100と、基板上に形成される配線110と、配線110と電気的に接続されるバンプ120と、バンプ120を介して配線110と電気的に接続される半導体発光素子(例えば、発光ダイオード)130と、半導体発光素子130を被覆する被覆部材であるガラス140とを有する。   FIG. 1 is a cross-sectional view of the glass-coated light-emitting device of the present invention. The glass-coated light-emitting device of the present invention is electrically connected to the substrate 110, the wiring 110 formed on the substrate, the bump 120 electrically connected to the wiring 110, and the wiring 110 via the bump 120. A semiconductor light emitting element (for example, a light emitting diode) 130 and a glass 140 that is a covering member that covers the semiconductor light emitting element 130 are included.

基板100は、例えば、純度98.0質量%〜99.5質量%、厚さ0.5mm〜1.2mmの矩形のアルミナ基板またはマグネシア(MgO)基板である。なお、基板100の表面に形成される配線110は、金若しくは銀ペーストにより製造された金配線である。   The substrate 100 is, for example, a rectangular alumina substrate or magnesia (MgO) substrate having a purity of 98.0 mass% to 99.5 mass% and a thickness of 0.5 mm to 1.2 mm. Note that the wiring 110 formed on the surface of the substrate 100 is a gold wiring manufactured using gold or silver paste.

半導体発光素子130は、基板と、LEDと、プラス電極と、マイナス電極とを有する。LEDは、波長が360〜480nmの紫外光または青色光を放出するLEDであり、GaNにInを添加したInGaNを発光層とする量子井戸構造のLED(InGaN系LED)である。基板の熱膨張係数(α)は、70×10−7〜90×10−7/℃である。通常、基板として熱膨張係数(α)が約80×10−7/℃であるサファイア基板が使用される。 The semiconductor light emitting device 130 includes a substrate, an LED, a plus electrode, and a minus electrode. The LED emits ultraviolet light or blue light having a wavelength of 360 to 480 nm, and is an LED having a quantum well structure (InGaN-based LED) having InGaN in which In is added to GaN as a light emitting layer. The substrate has a thermal expansion coefficient (α) of 70 × 10 −7 to 90 × 10 −7 / ° C. Usually, a sapphire substrate having a thermal expansion coefficient (α) of about 80 × 10 −7 / ° C. is used as the substrate.

次に、本発明の発光素子被覆用ガラスについて説明する。   Next, the light emitting element coating glass of the present invention will be described.

本発明の発光素子被覆用ガラス粉末(ガラスフリット)は、所望の組成となるように調整されたガラス混合原料を溶解してガラス化し、そのガラスを粉砕して得られるものをいう。   The light-emitting element coating glass powder (glass frit) of the present invention is obtained by melting a glass mixed raw material adjusted to have a desired composition to vitrify, and then pulverizing the glass.

本発明の発光素子被覆用ガラスの粉砕操作は、乾式で行うことが好ましい。湿式であると、混合した後の粒子の周りに、OH基が付着する。そのため、400℃以下で焼成した後に、ガラスが黒色化してしまうおそれがある。乾式で操作を行う際の雰囲気としては、空気、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンキセノン、フッ素、塩素、臭素、ノックス(NOx)、ソックス(SOx)、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、塩素あるいはこれらのガスの混合雰囲気を採用してもよい。さらに、これらの気体の圧力は任意に変化させることが可能であり、大気圧下で行うものであっても、減圧状態下、高圧状態下で行うものであってもよい。   The pulverization operation of the light emitting device coating glass of the present invention is preferably performed by a dry method. When it is wet, OH groups adhere around the mixed particles. Therefore, after baking at 400 ° C. or less, the glass may be blackened. Air, helium, neon, argon, krypton xenon, fluorine, chlorine, bromine, Knox (NOx), sox (SOx), nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, chlorine Alternatively, a mixed atmosphere of these gases may be employed. Furthermore, the pressure of these gases can be changed arbitrarily, and may be performed under atmospheric pressure, or may be performed under reduced pressure or under high pressure.

粒度分布の計測については、どのような原理であってもよいが、それぞれの粒子を分散した状態で測定することができる方法であって、測定結果の再現性が5%以内に収まる方法であり、ハンドリングによる個人差が出にくいものであれば好適である。例えば、縮分操作した試料によるレーザー回折計測装置による計測を採用するのが好ましい。また焼結した原料の計測の場合には、電子顕微鏡や各種微細構造の観測装置と得られた画像の解析装置等を併用することによって、粒度分布を計測することで代用することも可能である。本発明の発光素子を被覆するガラス粉末は、島津製作所社製レーザー回折式粒度分布測定装置(SALD−2100)を用いた測定において、粉末ガラス中の粒径1μm以下の粒子の相対粒子量が1%以下である。1%以上であると封止後のガラスが不透明になるおそれがある。1%以下が好ましく、0.1%以下がより好ましい。また、粉末ガラス中の粒径45μm以下の粒子の相対粒子量が10%以下であることが好ましい。10%以上であると、プロセス条件によっては封止後のガラスが不透明になるおそれがある。一方、本発明の発光素子を被覆するガラス粉末は、ガラス粉末中の粒径250μm以上の粒子を含まないことが好ましい。250μm以上の粒子を含むと、LED素子を均質に封止できないおそれがある。   The measurement of particle size distribution may be based on any principle, but it is a method that can measure each particle in a dispersed state, and the reproducibility of the measurement result is within 5%. It is suitable if it is difficult for individual differences due to handling to occur. For example, it is preferable to employ measurement by a laser diffraction measurement apparatus using a sample subjected to reduction operation. In the case of measurement of sintered raw materials, it is possible to substitute by measuring the particle size distribution by using an electron microscope, an observation device for various fine structures and an analysis device for the obtained image, etc. . The glass powder covering the light-emitting element of the present invention has a relative particle amount of 1 μm or less in the powder glass in a measurement using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2100) manufactured by Shimadzu Corporation. % Or less. If it is 1% or more, the glass after sealing may become opaque. 1% or less is preferable and 0.1% or less is more preferable. Moreover, it is preferable that the relative particle amount of particles having a particle size of 45 μm or less in the powder glass is 10% or less. If it is 10% or more, the glass after sealing may become opaque depending on the process conditions. On the other hand, it is preferable that the glass powder covering the light emitting device of the present invention does not contain particles having a particle diameter of 250 μm or more in the glass powder. When particles of 250 μm or more are included, there is a possibility that the LED elements cannot be sealed uniformly.

本発明の発光素子被覆用ガラスの粉砕操作は、所望の混合効果を実現することが可能であるならばどのような粉砕装置を使用することも可能である。例えば、ボールミル、媒体撹拌ミル、気流式粉砕機の何れかを使用して粉砕することが可能である。なお、あまりにも細かく粉砕することは、好ましくない粒径の粒子を多数発生させてしまう原因にもなるので、所望の粒径となった以降は、それ以上粉砕しないことが重要である。そのためにも、例えば、所望の粒子は通過させないような網目を有する篩や、サイクロン分級機を用いて、所望の粒子を取り出すという作業を行うことが好ましい。   For the pulverization operation of the light emitting element coating glass of the present invention, any pulverization apparatus can be used as long as a desired mixing effect can be realized. For example, pulverization can be performed using any of a ball mill, a medium stirring mill, and an airflow pulverizer. It should be noted that excessively fine pulverization may cause generation of a large number of particles having an unfavorable particle size, and therefore it is important not to further pulverize after the desired particle size is reached. For this purpose, for example, it is preferable to perform an operation of taking out the desired particles using a sieve having a mesh that does not allow the desired particles to pass therethrough or a cyclone classifier.

ここで、ボールミルとは、すなわち、ボールと呼ばれるメディアとしてセラミックスや天然鉱石等を使用し、そのメディアを被粉砕物の表面へ繰り返し衝突させることで、被粉砕物を徐々に破砕、粉砕していく加工装置である。このボールミルとしては、最も一般的な円筒形や円錐形の容器内で粉砕を行う転動型のボールミル(狭義のボールミル)、ボールに微振動を付与することで微粉砕を行う振動ミル、ボールに加速を与えて粉砕効率を向上させた媒体遊星ミル等を含むものである。この装置を作動する環境内の酸素濃度、窒素濃度、二酸化炭素濃度等を調整することによって、本発明の製造方法を実現することもできる。また、媒体撹拌ミルとは、ボールミル同様にメディアを被粉砕物に衝突させるが、メディアを収納する容器内にディスクや翼状の回転体を設けてメディアに複雑な運動をさせるものであって、効率的な粉砕が可能となる粉砕装置である。媒体撹拌ミルとしては、一般にスタンプミル型、アニラーミル型、タワーミル型、サンドグラインダミル型、アトライタミル型等が使用可能である。さらに、気流式粉砕機とは、高速ジェット気流等によって被粉砕物を強制的に衝突させて粉砕を行う方式を採用した粉砕装置であって、粒度の揃った粉末を調整するに好適である。そして特に、本装置を利用する際には、利用するジェット気流そのものを高湿度環境に保持されるように調整した雰囲気とすることによって、所望の粉砕環境を実現することも可能である。また、前述の粉砕装置は、単独で使用してもよいし、他の粉砕装置などと接続することによって連続したプラント設備として利用することも可能であって、利用者の要望や、粉砕する封着材料の種類、量、用途などに応じて適宜選択することが可能である。   Here, the ball mill uses ceramics or natural ore as a medium called a ball, and the medium is repeatedly collided with the surface of the object to be crushed, so that the object to be crushed is gradually crushed and pulverized. It is a processing device. As this ball mill, there are a rolling ball mill (a ball mill in a narrow sense) that performs grinding in the most general cylindrical or conical containers, a vibration mill that performs fine grinding by applying fine vibration to the ball, It includes a medium planetary mill that has been accelerated to improve the grinding efficiency. The production method of the present invention can also be realized by adjusting the oxygen concentration, nitrogen concentration, carbon dioxide concentration and the like in the environment in which this apparatus operates. The media agitation mill, like the ball mill, causes the media to collide with the object to be crushed, but it provides a complex motion for the media by providing a disk or wing-like rotating body in the container that contains the media. It is a pulverizing apparatus that enables efficient pulverization. As the medium agitation mill, generally, a stamp mill type, an aniler mill type, a tower mill type, a sand grinder mill type, an attritor mill type, or the like can be used. Furthermore, the airflow type pulverizer is a pulverization apparatus that employs a method of pulverizing by forcibly colliding the object to be pulverized by a high-speed jet airflow or the like, and is suitable for adjusting powder with uniform particle size. In particular, when the apparatus is used, a desired pulverization environment can be realized by setting the atmosphere of the jet stream itself to be adjusted so as to be maintained in a high humidity environment. In addition, the above-described pulverizing apparatus may be used alone, or connected to other pulverizing apparatuses or the like to be used as a continuous plant facility. It is possible to select appropriately according to the kind, amount, usage, etc. of the dressing material.

本発明の発光素子を被覆するガラスは、400℃以下での被覆処理が可能となる。例えばSnO−P系ガラス組成物の場合、ガラス転位温度(Tg)は285℃〜300℃の範囲にある。 The glass for coating the light emitting device of the present invention can be coated at 400 ° C. or lower. For example, in the case of a SnO—P 2 O 5 glass composition, the glass transition temperature (Tg) is in the range of 285 ° C. to 300 ° C.

本発明のガラス組成物の熱膨張係数(α)は、130×10−7/℃以下であることが好ましく、128×10−7/℃以下であることがより好ましい。熱膨張係数(α)が130×10−7/℃を超えると、ガラスで発光素子を被覆した後、この素子を室温まで冷却する過程においてまたはその後の工程において、ガラスの発光素子に接する部分を起点として割れが発生するおそれがある。また、例えばSnO−P系ガラス組成物の場合、熱膨張係数(α)は、110×10−7/℃以上であることが好ましく、115×10−7/℃以上であることがより好ましい。例えばSnO−P系ガラス組成物の場合、熱膨張係数(α)が110×10−7/℃未満では、ガラス転移温度(Tg)が上昇する。 The thermal expansion coefficient (α) of the glass composition of the present invention is preferably 130 × 10 −7 / ° C. or less, and more preferably 128 × 10 −7 / ° C. or less. When the coefficient of thermal expansion (α) exceeds 130 × 10 −7 / ° C., after the light emitting device is coated with glass, the portion of the glass in contact with the light emitting device is cooled in the process of cooling to room temperature or in the subsequent process. There is a risk of cracking as a starting point. For example, in the case of a SnO—P 2 O 5 glass composition, the thermal expansion coefficient (α) is preferably 110 × 10 −7 / ° C. or higher, and 115 × 10 −7 / ° C. or higher. More preferred. For example, in the case of a SnO—P 2 O 5 glass composition, when the thermal expansion coefficient (α) is less than 110 × 10 −7 / ° C., the glass transition temperature (Tg) increases.

本発明の発光素子を被覆するガラスは、TeO、B、SiO若しくはPの少なくとも1種以上をネットワークフォーマーとして含有する。具体的には、TeO−ZnO系、B−Bi系、SiO−Bi系、SiO−ZnO系、B−ZnO系、P−ZnO系、P−SnO系から選択される一つ、またはそれらから選択される二つ以上の複合系ガラスである。 The glass that covers the light emitting device of the present invention contains at least one of TeO 2 , B 2 O 3 , SiO 2, and P 2 O 5 as a network former. Specifically, TeO 2 —ZnO, B 2 O 3 —Bi 2 O 3 , SiO 2 —Bi 2 O 3 , SiO 2 —ZnO, B 2 O 3 —ZnO, P 2 O 5 — One selected from ZnO-based and P 2 O 5 —SnO-based, or two or more composite-based glasses selected from them.

本発明のガラスは、無機蛍光体粉末を含有する。ここで、無機蛍光体粉末は、例えば、酸化物、窒化物、酸窒化物、硫化物、酸硫化物、ハロゲン化物、アルミン酸塩化物、ハロリン酸塩化物などがある。   The glass of the present invention contains an inorganic phosphor powder. Here, examples of the inorganic phosphor powder include oxides, nitrides, oxynitrides, sulfides, oxysulfides, halides, aluminate chlorides, and halophosphates.

上記の無機蛍光体の中でも、特に、波長300〜500nmに励起帯を有し、波長380〜780nmに発光ピークを有するもの、特に、青色、緑色、赤色に発光するものを用いることが好ましい。   Among the above-described inorganic phosphors, those having an excitation band at a wavelength of 300 to 500 nm and having an emission peak at a wavelength of 380 to 780 nm, particularly those emitting light in blue, green and red are preferably used.

波長300〜440nmの紫外域の励起光を照射すると青色の蛍光を発する蛍光体としては、Sr(POCl:Eu2+、(Sr,Ba)MgAl1017:Eu2+、(Sr,Ba)MgSi:Eu2+がある。 Examples of phosphors that emit blue fluorescence when irradiated with excitation light in the ultraviolet region with a wavelength of 300 to 440 nm include Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ , (Sr, Ba) MgAl 10 O 17 : Eu 2+ , (Sr , Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ .

波長300〜440nmの紫外域の励起光を照射すると緑色の蛍光を発する蛍光体としては、SrAl:Eu2+、SrGa:Eu2+、SrBaSiO:Eu2+、CdS:In、CaS:Ce3+、(Y、Gd)Al12:Ce3+、(Y、Gd)(Al、Ga)12:Ce3+、CaScSi12:Ce3+、SrSiOn:Eu2+、ZnS:Al3+,Cu、CaS:Sn2+、CaS:Sn2+,F、CaSO:Ce3+,Mn2+、LiAlO:Mn2+、BaMgAl1017:Eu2+,Mn2+、ZnS:Cu,Cl、CaWO:U、CaSiOCl:Eu2+、SrBaClAl4−z/2:Ce3+,Mn2+(X:0.2、Y:0.7、Z:1.1)、BaMgSi:Eu2+、BaSiO:Eu2+、BaLiSi:Eu2+、ZnO:S、ZnO:Zn、CaBa(POCl:Eu2+、BaAl:Eu2+がある。 As phosphors that emit green fluorescence when irradiated with excitation light in the ultraviolet region with a wavelength of 300 to 440 nm, SrAl 2 O 4 : Eu 2+ , SrGa 2 S 4 : Eu 2+ , SrBaSiO 4 : Eu 2+ , CdS: In, CaS : Ce 3+ , (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3+ , Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce 3+ , SrSiOn: Eu 2+ , ZnS: Al 3+ , Cu + , CaS: Sn 2+ , CaS: Sn 2+ , F, CaSO 4 : Ce 3+ , Mn 2+ , LiAlO 2 : Mn 2+ , BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ , ZnS : Cu +, Cl -, Ca 3 WO 6: U, Ca 3 SiO 4 Cl 2: Eu 2+, Sr X Ba y Cl z Al 2 O 4-z / 2 : Ce 3+ , Mn 2+ (X: 0.2, Y: 0.7, Z: 1.1), Ba 2 MgSi 2 O 7 : Eu 2+ , Ba 2 SiO 4 : Eu 2+ Ba 2 Li 2 Si 2 O 7 : Eu 2+ , ZnO: S, ZnO: Zn, Ca 2 Ba 3 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ , BaAl 2 O 4 : Eu 2+ .

波長440〜480nmの青色の励起光を照射すると緑色の蛍光を発する蛍光体としては、SrAl:Eu2+、SrGa:Eu2+、(Ba、Sr)SiO:Eu2+、CdS:In、CaS:Ce3+、(Y、Gd)Al12:Ce3+、(Y、Gd)(Al、Ga)12:Ce3+、CaScSiO12:Ce3+、CaSc:Ce3+、SrSiO:Eu2+がある。 Examples of phosphors that emit green fluorescence when irradiated with blue excitation light having a wavelength of 440 to 480 nm include SrAl 2 O 4 : Eu 2+ , SrGa 2 S 4 : Eu 2+ , (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , CdS: In, CaS: Ce 3+ , (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3+ , Ca 3 Sc 2 SiO 3 O 12 : There are Ce 3+ , CaSc 2 O 4 : Ce 3+ , and SrSiO N : Eu 2+ .

波長300〜440nmの紫外域の励起光を照射すると黄色の蛍光を発する蛍光体としては、ZnS:Eu2+、Ba(POCl:U、SrWO:U、CaGa:Eu2+、SrSO:Eu2+,Mn2+、ZnS:P、ZnS:P3−,ClZnS:Mn2+がある。 Examples of phosphors that emit yellow fluorescence when irradiated with excitation light in the ultraviolet region with a wavelength of 300 to 440 nm include ZnS: Eu 2+ , Ba 5 (PO 4 ) 3 Cl: U, Sr 3 WO 6 : U, CaGa 2 S 4. : Eu 2+ , SrSO 4 : Eu 2+ , Mn 2+ , ZnS: P, ZnS: P 3− , Cl ZnS: Mn 2+ .

波長440〜480nmの青色の励起光を照射すると黄色の蛍光を発する蛍光体としては、(Y、Gd)Al12:Ce3+、(Y、Gd)(Al、Ga)12:Ce3+、Ba(POCl:U、CaGa:Eu2+がある。 As a phosphor that emits yellow fluorescence when irradiated with blue excitation light having a wavelength of 440 to 480 nm, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce3 +, Ba 5 (PO 4) 3 Cl: U, CaGa 2 S 4: there is Eu 2+.

波長300〜440nmの紫外域の励起光を照射すると赤色の蛍光を発する蛍光体としては、CaS:Yb2+,Cl、GdGa12:Cr3+、CaGa:Mn2+、Na(Mg,Mn)LiSi10:Mn、ZnS:Sn2+、YAl12:Cr3+、SrB13:Sm2+、MgSrSi:Eu2+,Mn2+、α−SrO・3B:Sm2+、ZnS−CdS、ZnSe:Cu,Cl、ZnGa:Mn2+、ZnO:Bi3+、BaS:Au,K、ZnS:Pb2+、ZnS:Sn2+,Li、ZnS:Pb,Cu、CaTiO:Pr3+、CaTiO:Eu3+、Y:Eu3+、(Y、Gd):Eu3+、CaS:Pb2+,Mn2+、YPO:Eu3+、CaMgSi:Eu2+,Mn2+、Y(P、V)O:Eu3+、YS:Eu3+、SrAl:Eu3+、CaYAlO:Eu3+、LaOS:Eu3+、LiW:Eu3+,Sm3+、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(POCl:Eu2+,Mn2+、BaMgSiO:Eu2+,Mn2+がある。 Examples of phosphors that emit red fluorescence when irradiated with excitation light in the ultraviolet range of 300 to 440 nm include CaS: Yb 2+ , Cl, Gd 3 Ga 4 O 12 : Cr 3+ , CaGa 2 S 4 : Mn 2+ , Na ( Mg, Mn) 2 LiSi 4 O 10 F 2 : Mn, ZnS: Sn 2+ , Y 3 Al 5 O 12 : Cr 3+ , SrB 8 O 13 : Sm 2+ , MgSr 3 Si 2 O 8 : Eu 2+ , Mn 2+ , α-SrO · 3B 2 O 3 : Sm 2+ , ZnS—CdS, ZnSe: Cu + , Cl, ZnGa 2 S 4 : Mn 2+ , ZnO: Bi 3+ , BaS: Au, K, ZnS: Pb 2+ , ZnS: Sn 2+, Li +, ZnS: Pb , Cu, CaTiO 3: Pr 3+, CaTiO 3: Eu 3+, Y 2 O 3: Eu 3+, (Y, Gd) 2 3: Eu 3+, CaS: Pb 2+, Mn 2+, YPO 4: Eu 3+, Ca 2 MgSi 2 O 7: Eu 2+, Mn 2+, Y (P, V) O 4: Eu 3+, Y 2 O 2 S: Eu 3+ , SrAl 4 O 7 : Eu 3+ , CaYAlO 4 : Eu 3+ , LaO 2 S: Eu 3+ , LiW 2 O 8 : Eu 3+ , Sm 3+ , (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 There are Cl 2 : Eu 2+ , Mn 2+ , Ba 3 MgSiO 2 O 8 : Eu 2+ , Mn 2+ .

波長440〜480nmの青色の励起光を照射すると赤色の蛍光を発する蛍光体としては、ZnS:Mn2+,Te2+、MgTiO:Mn4+、KSiF:Mn4+、SrS:Eu2+、Na1.230.42Eu0.12TiSi11、Na1.230.42Eu0.12TiSi13:Eu3+、CdS:In,Te、CaAlSiN:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN:Eu2+、CaSiN:Eu2+、(Ca,Sr)Si:Eu2+、Euがある。 As phosphors that emit red fluorescence when irradiated with blue excitation light having a wavelength of 440 to 480 nm, ZnS: Mn 2+ , Te 2+ , Mg 2 TiO 4 : Mn 4+ , K 2 SiF 6 : Mn 4+ , SrS: Eu 2+ Na 1.23 K 0.42 Eu 0.12 TiSi 4 O 11 , Na 1.23 K 0.42 Eu 0.12 TiSi 5 O 13 : Eu 3+ , CdS: In, Te, CaAlSiN 3 : Eu 2+ , There are (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu 2+ , CaSiN 3 : Eu 2+ , (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , Eu 2 W 2 O 7 .

なお、励起光の波長域や発光させたい色に合わせて複数の無機蛍光体粉末を混合して用いてもよい。例えば、紫外域の励起光を照射して、白色光を得たい場合は、青色、緑色及び赤色の蛍光を発する蛍光体を混合して使用すればよい。   A plurality of inorganic phosphor powders may be mixed and used in accordance with the wavelength range of the excitation light and the color to be emitted. For example, in order to obtain white light by irradiating ultraviolet excitation light, phosphors emitting blue, green, and red fluorescence may be mixed and used.

上記の無機蛍光体粉末の中には、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す物もあり、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。しかし、このような無機蛍光体粉末であっても、焼成温度とガラス組成を最適化することで使用できる。   Some of the above inorganic phosphor powders react with glass by heating during sintering and cause abnormal reactions such as foaming and discoloration. Become. However, even such inorganic phosphor powders can be used by optimizing the firing temperature and glass composition.

樹脂は、スクリーン印刷後、塗膜中のガラス粉末、フィラーを支持する。具体例としては、エチルセルロース、ニトロセルロース、アクリル樹脂、酢酸ビニル、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ロジン樹脂などが用いられる。主剤として用いられるのは、エチルセルロースとニトロセルロースがある。なお、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ロジン樹脂は塗膜強度向上の為の添加として用いられる。   The resin supports the glass powder and filler in the coating film after screen printing. Specific examples include ethyl cellulose, nitrocellulose, acrylic resin, vinyl acetate, butyral resin, melamine resin, alkyd resin, and rosin resin. There are ethyl cellulose and nitrocellulose as main agents. Butyral resin, melamine resin, alkyd resin, and rosin resin are used as additives for improving the strength of the coating film.

また、無機蛍光材料は、25℃における熱伝導率が10W/m・K以上(好ましくは15W/m・K以上、より好ましくは20W/m・K以上)であるものを用いることが好ましい。そのようにすることにより、無機材料基材の熱伝導率が大きくなると、放熱効果が大きくなる。   The inorganic fluorescent material preferably has a thermal conductivity at 25 ° C. of 10 W / m · K or more (preferably 15 W / m · K or more, more preferably 20 W / m · K or more). By doing so, when the thermal conductivity of the inorganic material substrate is increased, the heat dissipation effect is increased.

本発明の発光素子を被覆するガラスの全光線透過率は、80%以上であることが好ましい。80以下であると、光取り出し効率が悪くなるおそれがある。   The total light transmittance of the glass covering the light emitting device of the present invention is preferably 80% or more. If it is 80 or less, the light extraction efficiency may deteriorate.

例1〜例6は実施例であり、例7〜例8は比較例である。   Examples 1 to 6 are examples, and examples 7 to 8 are comparative examples.

(例1)
酸化物基準のモル%表記で、30%のP、60%のSnO、6%のZnO、3%のCaO及び1%のBで構成されるP−SnO系ガラス粉末を用いた。このガラス粉末にYAG系蛍光体粉末((Y、Gd)Al12:Ce3+)を2質量%を加え、蛍光体含有ガラス粉末を作製した。
(Example 1)
P 2 O 5 —SnO system composed of 30% P 2 O 5 , 60% SnO, 6% ZnO, 3% CaO and 1% B 2 O 3 in terms of mole percent on an oxide basis Glass powder was used. To this glass powder, 2% by mass of YAG-based phosphor powder ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ ) was added to prepare a phosphor-containing glass powder.

次に、作製された蛍光体含有ガラス粉末を焼成してガラス板を作製し、作製したガラス板を媒体撹拌ミルを使用して撹拌した。撹拌されたガラス粉末を直径250μmの網目を有する篩にかけ、粒径250μm以上のガラス粉末を再度篩にかけることをやめた。そのようにして、粒径45〜74μmであるガラス粉末を得た。   Next, the produced phosphor-containing glass powder was fired to produce a glass plate, and the produced glass plate was stirred using a medium stirring mill. The stirred glass powder was passed through a sieve having a mesh having a diameter of 250 μm, and the glass powder having a particle size of 250 μm or more was stopped again. Thus, a glass powder having a particle size of 45 to 74 μm was obtained.

次に、金の配線パターンを形成したマグネシア基板(厚み:1mm、大きさ:7mm×5mm)と豊田合成社製青色LED(商品名:E1C60−0B011−03、波長:460nm)に接続バンプを形成したものとを用意し、マグネシア基板にこのLEDをフリップチップ実装した。そして、ガラスと基板との界面に発生する気泡を抑制するために、LEDを実装したアルミナ基板を電気炉(IR加熱装置)に入れ、600℃で加熱処理をした。昇温速度は300℃/分、600℃での保持時間は2分、降温速度は300℃/分に設定した。なお、ガラスと基板との界面に発生する気泡は、ガラスを軟化させる場合、ガラスが基板表面に付着している有機汚染物質に反応して発生する。そして、この発生した気泡は、半導体発光素子から発した光を屈折させるので、発光装置の輝度を低下させたり、発光装置の配光分布を変化させるおそれがある。そのため、ガラスでLEDを被覆する前に、LEDを搭載した基板を加熱し、基板表面に付着している有機汚染物質を減少させ、気泡の発生を抑制している。数々の実験によれば、加熱温度は、600℃前後が好ましい。また、加熱時間は、LEDに対する熱の影響を考慮すると、2分間前後が好ましい。   Next, connection bumps are formed on a magnesia substrate (thickness: 1 mm, size: 7 mm × 5 mm) on which a gold wiring pattern is formed, and a blue LED (trade name: E1C60-0B011-03, wavelength: 460 nm) manufactured by Toyoda Gosei. The LED was flip-chip mounted on a magnesia substrate. And in order to suppress the bubble which generate | occur | produces in the interface of glass and a board | substrate, the alumina substrate which mounted LED was put into the electric furnace (IR heating apparatus), and it heat-processed at 600 degreeC. The temperature rising rate was set to 300 ° C./min, the holding time at 600 ° C. was set to 2 minutes, and the temperature decreasing rate was set to 300 ° C./min. Note that bubbles generated at the interface between the glass and the substrate are generated when the glass is softened in response to organic contaminants attached to the substrate surface. The generated bubbles refract light emitted from the semiconductor light emitting element, which may reduce the luminance of the light emitting device or change the light distribution of the light emitting device. Therefore, before covering the LED with glass, the substrate on which the LED is mounted is heated to reduce organic contaminants adhering to the substrate surface, thereby suppressing the generation of bubbles. According to numerous experiments, the heating temperature is preferably around 600 ° C. The heating time is preferably around 2 minutes considering the influence of heat on the LED.

このフリップチップ実装したLEDの上に、ガラス粉末を5g盛り付けた。その後、電気炉に入れ、毎分100℃の速度で360℃まで昇温しその温度に3分間保持した。ここで、LEDを被覆しているガラスを目視観察したところその表面付近には泡は認められなかった。   5 g of glass powder was placed on the flip-chip mounted LED. Then, it put into the electric furnace, heated up to 360 degreeC at the speed | rate of 100 degreeC / min, and hold | maintained at the temperature for 3 minutes. Here, when the glass which coat | covers LED was observed visually, the bubble was not recognized by the surface vicinity.

このようにして得られたガラス被覆発光装置に直流電圧を印加したところ、発光が確認できた。   When a DC voltage was applied to the glass-coated light emitting device thus obtained, light emission was confirmed.

(例2)
YAG系蛍光体粉末((Y、Gd)Al12:Ce3+)を5質量%を加えて蛍光体含有ガラス粉末を作製した以外、例1と同じである。
(Example 2)
The same as Example 1 except that 5% by mass of YAG phosphor powder ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ ) was added to produce a phosphor-containing glass powder.

(例3)
YAG系蛍光体粉末((Y、Gd)Al12:Ce3+)の代わりに、蛍光体(CaAlSiN:Eu2+)を5質量%を加えて蛍光体含有ガラス粉末を作製した以外、例1と同じである。
(Example 3)
A phosphor-containing glass powder was prepared by adding 5% by mass of a phosphor (CaAlSiN 3 : Eu 2+ ) instead of the YAG phosphor powder ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ ). Same as Example 1.

(例4)
YAG系蛍光体粉末((Y、Gd)Al12:Ce3+)の代わりに、蛍光体((Sr、Ca)AlSiN:Eu2+)を5質量%を加えて蛍光体含有ガラス粉末を作製した以外、例1と同じである。
(Example 4)
Instead of YAG-based phosphor powder ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ ), 5% by mass of phosphor ((Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu 2+ ) is added to add phosphor-containing glass powder. The same as Example 1 except that was manufactured.

(例5)
YAG系蛍光体粉末((Y、Gd)Al12:Ce3+)の代わりに、蛍光体((Ba、Sr)SiO:Eu2+)を5質量%を加えて蛍光体含有ガラス粉末を作製した以外、例1と同じである。
(Example 5)
Instead of YAG-based phosphor powder ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ ), 5% by mass of phosphor ((Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ ) is added to add phosphor-containing glass. Same as Example 1 except that the powder was made.

(例6)
YAG系蛍光体粉末((Y、Gd)Al12:Ce3+)の代わりに、蛍光体(CaSc:Ce3+)を5質量%を加えて蛍光体含有ガラス粉末を作製した以外、例1と同じである。
(Example 6)
YAG phosphor powder ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce 3+) in place of the phosphor: to prepare a phosphor-containing glass powder (CaSc 2 O 4 Ce 3+) was added to 5 mass% Otherwise, the same as Example 1.

(例7)
YAG系蛍光体粉末((Y、Gd)Al12:Ce3+)を含有しないガラス粉末を作製した以外、例1と同じである。
(Example 7)
The same as Example 1 except that a glass powder not containing YAG phosphor powder ((Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ ) was produced.

(例8)
ガラスで封止していない発光装置である。
(Example 8)
The light-emitting device is not sealed with glass.

(測定結果)
上述のように作製されたガラス被覆発光装置について、発光効率(単位:lm/W)、比率(単位:%)、外部量子効率(単位:%)、色度座標(X、Y)及び色調を以下の測定法によって測定した。
(Measurement result)
For the glass-coated light-emitting device produced as described above, the luminous efficiency (unit: lm / W), ratio (unit:%), external quantum efficiency (unit:%), chromaticity coordinates (X, Y), and color tone are determined. It measured by the following measuring methods.

発光効率:外部量子効率測定装置(浜松ホトニクス社製)を用いて、電流を与えた発光装置から発せられる光のエネルギー分布スペクトルを測定し、得られたスペクトルに標準比視感度を掛け合わせて全光束を計算し、得られた全光束を光源の電力で除して算出した。なお、操作電流は、10mAとした。   Luminous efficiency: Using an external quantum efficiency measurement device (Hamamatsu Photonics), measure the energy distribution spectrum of the light emitted from the light emitting device to which the current was applied, and multiply the obtained spectrum by the standard relative luminous sensitivity. The luminous flux was calculated and the total luminous flux obtained was divided by the power of the light source. The operating current was 10 mA.

比率:例8の発光効率で例1〜例7の各発光効率を割ったものである。     Ratio: The luminous efficiency of Examples 1 to 7 divided by the luminous efficiency of Example 8.

外部量子効率:外部量子効率測定装置(浜松ホトニクス社製)を用いて、発光素子に注入した電子数Nと外部に放射された光子数Nの比(N/N)を百分率で測定した。なお、操作電流は、10mAとした。 External quantum efficiency: Using an external quantum efficiency measuring device (manufactured by Hamamatsu Photonics), the ratio (N 2 / N 1 ) of the number of electrons N 1 injected into the light emitting element and the number of photons N 2 emitted to the outside (N 2 / N 1 ) It was measured. The operating current was 10 mA.

色度座標:発光効率と同様にスペクトルを測定し、色度座標を読み取った。なお、操作電流は、10mAとした。     Chromaticity coordinates: The spectrum was measured in the same manner as the luminous efficiency, and the chromaticity coordinates were read. The operating current was 10 mA.

透明性:ガラスを目視して、クリアを○とした。     Transparency: The glass was visually observed, and the clear was marked with ◯.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

Figure 2009277997
Figure 2009277997

表1からわかるように、いずれも封止前よりも外部量子効率が向上しており発光効率が2倍以上になることがわかった。   As can be seen from Table 1, it was found that the external quantum efficiency was improved more than before sealing, and the luminous efficiency was doubled or more.

なお、上述した処理の他に、以下の処理を施しても良い。   In addition to the processing described above, the following processing may be performed.

(1)ガラスフリットの表面処理
焼成時に、ガラスフリット同士、またはフリットと蛍光体界面での反応によってガラスの着色および/または発泡が起こる場合がある。着色等は、焼成体のガラス質部分の透過率を悪化させ、発光効率を低くする懸念がある。本発明では、粉砕条件と粒径制御によって着色および/または発泡を抑制しているが、さらにフリットの表面を改質するまたはコーティングするなどの方法も有効である場合が考えられる。例えば、発明者らの実験によれば、TEOSでのコーティングでも着色が抑制できることを確認している。
(1) Surface treatment of glass frit During firing, coloring and / or foaming of glass may occur due to reaction between glass frits or at the interface between the frit and the phosphor. There is a concern that coloring or the like deteriorates the transmittance of the vitreous portion of the fired body and lowers the luminous efficiency. In the present invention, coloring and / or foaming is suppressed by controlling the pulverization conditions and the particle diameter, but there may be cases where methods such as modifying or coating the surface of the frit are also effective. For example, according to experiments by the inventors, it has been confirmed that coloring can be suppressed even by coating with TEOS.

(2)蛍光体の表面処理
上述した(1)の処理に加え、蛍光体の表面を改質するまたはコーティングするなどの方法を施しても良い。例えば、TEOSでのコーティングでも着色が抑制できると考えられる。
(2) Phosphor surface treatment In addition to the above-described treatment (1), a method such as modifying or coating the surface of the phosphor may be applied. For example, it is considered that coloring can be suppressed even by coating with TEOS.

(3)蛍光体の表面処理
蛍光体が窒化物または酸窒化物である場合、大気中で焼成すると酸化反応により蛍光体表面からNまたはNOxが生成する場合がある。ガラスが全て酸化物系である場合、大半のイオンは酸化物イオンである。そのため、ガラスの焼成は、多数の酸化物イオンで囲まれた環境で実施されることになり、蛍光体表面の酸化反応が促進されることがある。その場合、表面での発泡現象となって、ガラス質部分の透過率を悪化させ、発光効率を低くする懸念がある。このような発泡現象を抑制するためには、フリットと混合する前に蛍光体を加熱して、表面のみ酸化反応を起こし、フリットとの混合後には酸化反応が起きなくなることが考えられる。さらにフリットの表面を改質するまたはコーティングするなどの方法も有効である場合が考えられる。
(3) Surface treatment of phosphor When the phosphor is a nitride or oxynitride, N 2 or NOx may be generated from the phosphor surface by an oxidation reaction when fired in the atmosphere. If the glass is all oxide-based, most ions are oxide ions. Therefore, the glass is fired in an environment surrounded by a large number of oxide ions, and the oxidation reaction on the phosphor surface may be promoted. In that case, there is a concern that foaming may occur on the surface, the transmittance of the vitreous portion is deteriorated, and the luminous efficiency is lowered. In order to suppress such a foaming phenomenon, it is conceivable that the phosphor is heated before mixing with the frit to cause an oxidation reaction only on the surface, and no oxidation reaction occurs after mixing with the frit. Further, there may be cases where methods such as modifying or coating the surface of the frit are also effective.

(4)ガラスの結晶化抑制
焼成時に、ガラスフリット同士、またはフリットと蛍光体界面で、蛍光体が結晶核になるまたは/および界面での反応によってガラスの結晶化が起こる場合がある。結晶化は、焼成体のガラス質部分の透過率を悪化させ、発光効率を低くする懸念がある。また、焼成温度が高くなる場合がある。そこで、結晶化抑制に、蛍光体の表面を改質するまたはコーティングするなどの方法も有効である場合が考えられる。
(4) Inhibition of crystallization of glass At the time of firing, crystallization of the glass may occur due to the phosphor becoming crystal nuclei or / and reaction at the interface between the frit or between the frit and the phosphor. There is a concern that crystallization deteriorates the transmittance of the vitreous portion of the fired body and lowers the light emission efficiency. In addition, the firing temperature may increase. Therefore, it is conceivable that a method such as modifying or coating the surface of the phosphor is also effective for suppressing crystallization.

本発明の光学素子被覆用ガラスは、液晶パネル用バックライト光源、一般照明や自動車用ヘッドライドなどに用いられるLED素子の封止に利用できる。   The glass for coating an optical element of the present invention can be used for sealing LED elements used for backlight light sources for liquid crystal panels, general illumination, automobile headlights, and the like.

本発明のガラス被覆発光装置の断面図である。It is sectional drawing of the glass-coated light-emitting device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 基板
130 発光素子
140 蛍光体粉末を含有するガラス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Substrate 130 Light emitting element 140 Glass containing phosphor powder

Claims (8)

発光素子を封止することのできる発光素子被覆用ガラス粉末であって、
レーザー回折式粒度分布測定による、前記ガラス粉末中の粒径1μm以下の粒子の相対粒子量が1%以下であるガラス粉末と、蛍光体粉末とを備えたことを特徴とする発光素子被覆用混合ガラス粉末。
A glass powder for covering a light emitting element capable of sealing the light emitting element,
A mixture for coating a light-emitting element, comprising: a glass powder having a relative particle amount of 1% or less of particles having a particle diameter of 1 μm or less in the glass powder, and a phosphor powder by laser diffraction particle size distribution measurement; Glass powder.
電流10mAで操作した発光素子を封止した際の発光効率は、電流10mAで操作した前記発光素子の発光効率に比べて2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の発光素子被覆用混合ガラス粉末。   2. The light emitting device coating according to claim 1, wherein the light emitting efficiency when the light emitting device operated at a current of 10 mA is sealed is at least twice as high as that of the light emitting device operated at a current of 10 mA. Mixed glass powder for use. 前記ガラス粉末は、TeO、B、SiO若しくはPの少なくとも1種以上をネットワークフォーマーとして含有することを特徴とする請求項1または2に記載の発光素子被覆用ガラス粉末。 The glass for covering a light-emitting element according to claim 1, wherein the glass powder contains at least one of TeO 2 , B 2 O 3 , SiO 2, or P 2 O 5 as a network former. Powder. 前記ガラス粉末は、TeO−ZnO系、B−Bi系、SiO−Bi系、SiO−ZnO系、B−ZnO系、P−ZnO系、P−SnO系またはそれらから選択される二つ以上の複合系ガラスから選択されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の発光素子被覆用混合ガラス粉末。 The glass powder includes TeO 2 —ZnO, B 2 O 3 —Bi 2 O 3 , SiO 2 —Bi 2 O 3 , SiO 2 —ZnO, B 2 O 3 —ZnO, P 2 O 5 —. 4. The light-emitting element coating mixture according to claim 1, wherein the mixture is selected from ZnO-based, P 2 O 5 —SnO-based, or two or more composite glasses selected from them. Glass powder. 蛍光体粉末を含有しレーザー回折式粒度分布測定による粉末中の粒径1μm以下の粒子の相対粒子量が1%以下である混合ガラス粉末を用いて作製されたガラスによって被覆されたことを特徴とするガラス被覆発光素子。   It is characterized in that it is coated with glass prepared using a mixed glass powder containing phosphor powder and having a relative particle amount of 1% or less of particles having a particle size of 1 μm or less in the powder by laser diffraction particle size distribution measurement. A glass-coated light emitting device. 前記ガラスの全光線透過率は80%以上であることを特徴とする請求項5に記載のガラス被覆発光素子。   The glass-coated light emitting device according to claim 5, wherein the total light transmittance of the glass is 80% or more. 前記ガラスの膨張係数は70×10−7〜125×10−7/℃であることを特徴とする請求項5または6に記載のガラス被覆発光素子。 The glass-coated light emitting device according to claim 5 or 6, wherein the glass has an expansion coefficient of 70 x 10-7 to 125 x 10-7 / ° C. 基板と、
前記基板上に搭載される発光素子と、
蛍光体粉末を含有し、レーザー回折式粒度分布測定による粒径1μm以下の粒子の相対粒子量が1%以下である混合ガラス粉末を焼成することによって前記発光素子の表面及び側面を覆うガラスとを備えたことを特徴とするガラス被覆発光装置。
A substrate,
A light emitting device mounted on the substrate;
Glass that covers the surface and side surfaces of the light-emitting element by firing a mixed glass powder containing phosphor powder and having a relative particle amount of 1% or less of particles having a particle size of 1 μm or less by laser diffraction particle size distribution measurement A glass-covered light-emitting device comprising:
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