JP2012158494A - Glass composition - Google Patents

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巧 西之園
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bismuth-based glass composition not containing lead, having a low glass transition point (Tg) and high refractive index, and having high fluorescent characteristic and reliability in which glass and a phosphore do not react with each other even after a coating work.SOLUTION: The glass composition which contains BiOand has a glass transition point (Tg) of ≤500°C is BiO-BO-ZnO-based glass. The glass composition also contains each component in mol% display based on oxides, of 5-50% BO, 5-90% BiOand 5-70% ZnO, wherein a value of the ratio ZnO/BOis ≥0.2, and a value of the ratio ZnO/BiOis ≥0.2 in mol% display based on oxides.

Description

本発明は、発光素子(発光ダイオード、有機ELなど)の被覆に用いられるガラスおよびそのガラスを用いて被覆されたガラス被覆発光素子および/またはガラス被覆発光装置に関するものである。   The present invention relates to a glass used for coating a light emitting element (light emitting diode, organic EL, etc.) and a glass-coated light emitting element and / or a glass-coated light emitting device coated with the glass.

従来、発光素子を被覆する部材としてはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂もしくはフッ素樹脂などの樹脂が主とされていた。しかし、上記部材では素子の発熱、光および/または環境中の水分による劣化を受けやすく、寿命が短いという問題が指摘されている。また、発光効率が足りず、従来の発光装置は一般照明や自動車用ヘッドライトなどの高輝度・長寿命が求められる照明への採用が難しかった。そこで、被覆する部材としてガラスが注目されてきている。   Conventionally, a resin such as an epoxy resin, a silicone resin, or a fluororesin has been mainly used as a member for covering the light emitting element. However, it has been pointed out that the above members are susceptible to deterioration due to heat generation of the element, light and / or moisture in the environment, and have a short life. In addition, the light emitting efficiency is insufficient, and the conventional light emitting device is difficult to be applied to general lighting and lighting such as a headlight for automobiles that require high luminance and long life. Thus, glass has been attracting attention as a covering member.

例えば特許文献1では、B−SiO−ZnO系ガラス、B−SiO−PbO系ガラス、B−P−ZnO系ガラスでの開示がされている。
しかし、上記文献には具体的な組成は記載されておらず実用性がない。また、鉛は環境への負荷が大きく、PbO成分を含有するガラスの製造や廃棄物処理には、排水の水質検査や廃棄物の分別処理等が必要とされ、環境対策のために高いコストを要するので、鉛を含有しない封着材が望まれている。
For example, Patent Document 1 discloses disclosure of B 2 O 3 —SiO 2 —ZnO glass, B 2 O 3 —SiO 2 —PbO glass, and B 2 O 3 —P 2 O 5 —ZnO glass. .
However, the above document does not describe a specific composition and is not practical. In addition, lead has a large impact on the environment, and manufacturing of glass containing PbO components and waste treatment require water quality inspection of wastewater and waste separation, etc. Therefore, a sealing material containing no lead is desired.

特許文献2では、P−Al−ZnO系ガラス、B−SiO−ZnO−Nb系ガラスの開示がされている。
しかし、P−Al−ZnO系ガラスは一般的に化学的耐久性が低く、耐水性や耐候性などに問題がある。また、LEDチップなどを被覆するために熱処理などの作業を行った際にガラスと蛍光体が反応し、蛍光特性の劣化や変色などの問題が発生する。
−SiO−ZnO−Nb系ガラスはガラス転移点(Tg)の低温化が困難である。Tgを500℃以下にするためには、アルカリ金属成分を大量に含有させる必要があるのだが、同時に化学的耐久性が悪くなるため、耐水性や耐候性が悪くなるのはもちろんのこと、蛍光体と反応しやすくなってしまうため、発光素子の被覆には向かない。
さらに、かかる用途におけるガラスについては、ガラス転移点(Tg)が高いと被覆の際の作業温度が高くなってしまうため、素子の損傷や蛍光体の劣化の原因となる。また、屈折率が十分に高くない場合、素子からの光の取り出し効率が悪くなってしまい、高輝度化が困難となってしまう。そのため、高輝度・長寿命の発光素子の被覆には適さない。
上記文献記載のガラスでは、ガラス転移点(Tg)を下げるためにはアルカリ金属成分などを多く含有させる必要があるため、高屈折率に寄与する成分の含有量が限られてしまう。したがって、上記文献のガラスでは、500℃より低いTgと、波長588nmの光線の屈折率1.6以上を実現することは困難であると考えられる。
Patent Document 2 discloses P 2 O 5 —Al 2 O 3 —ZnO-based glass and B 2 O 3 —SiO 2 —ZnO—Nb 2 O 5 -based glass.
However, P 2 O 5 —Al 2 O 3 —ZnO-based glass generally has low chemical durability and has problems in water resistance and weather resistance. Further, when an operation such as heat treatment is performed to cover the LED chip or the like, the glass and the phosphor react with each other, causing problems such as deterioration of fluorescent characteristics and discoloration.
In B 2 O 3 —SiO 2 —ZnO—Nb 2 O 5 glass, it is difficult to lower the glass transition point (Tg). In order to make Tg 500 ° C. or less, it is necessary to contain a large amount of an alkali metal component, but at the same time, chemical durability is deteriorated, so that water resistance and weather resistance are deteriorated, as well as fluorescence. Since it becomes easy to react with the body, it is not suitable for covering the light emitting element.
Furthermore, for glass in such applications, if the glass transition point (Tg) is high, the working temperature at the time of coating becomes high, causing damage to the element and deterioration of the phosphor. In addition, when the refractive index is not sufficiently high, the light extraction efficiency from the element is deteriorated, and it is difficult to increase the luminance. Therefore, it is not suitable for coating a light emitting element with high luminance and long life.
In the glass described in the above document, since it is necessary to contain a large amount of an alkali metal component or the like in order to lower the glass transition point (Tg), the content of the component contributing to the high refractive index is limited. Therefore, it is considered difficult to achieve a Tg lower than 500 ° C. and a refractive index of 1.6 or more for a light beam having a wavelength of 588 nm with the glass of the above document.

特許文献3では、P−SnO−ZnO系ガラスの開示がされている。
しかし、錫を多く含むガラスは還元雰囲気中で製造する必要があり、製造コストが高くなる。さらに、加熱中に価数変化が起こりやすいため、被覆作業の際に周囲の酸素や蛍光体と反応してしまい、結晶化や変色などが起こる要因となる。
Patent Document 3 discloses P 2 O 5 —SnO—ZnO-based glass.
However, glass containing a large amount of tin needs to be manufactured in a reducing atmosphere, which increases the manufacturing cost. Furthermore, since the valence change is likely to occur during heating, it reacts with surrounding oxygen and phosphor during the coating operation, causing crystallization and discoloration.

特開2006−310375号公報JP 2006-310375 A 特開2010−278474号公報JP 2010-278474 A 特開2008−300536号公報JP 2008-300536 A

本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、鉛を含まず、低いガラス転移点(Tg)並びに高屈折率で、被覆作業後もガラスと蛍光体が反応せず高い蛍光特性と信頼性を有するガラス組成物を提供する。   The present invention has been made in view of the problems as described above, does not contain lead, has a low glass transition point (Tg) and a high refractive index, and does not react with glass even after coating operation, and has high fluorescence characteristics. And a reliable glass composition.

本発明者らは、上記課題を解決するために、B、Bi、ZnOの含有量を適宜調整することにより、低いガラス転移点(Tg)、高い屈折率、及び蛍光体と反応しにくい特性を兼ね備えたガラス組成物を得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors appropriately adjust the contents of B 2 O 3 , Bi 2 O 3 , and ZnO to achieve a low glass transition point (Tg), a high refractive index, and a phosphor. The present inventors have found that a glass composition having characteristics that are difficult to react with can be obtained, and have completed the present invention.
Specifically, the present invention provides the following.

(1) Biを含有し、ガラス転移点(Tg)が500℃以下であるガラス組成物。
(2) Bi、B、ZnOを必須に含有する(1)に記載のガラス組成物。
(3) 酸化物基準のモル%表示で
5〜50%のB
5〜90%のBi
5〜70%のZnO
の各成分を含有する(1)又は(2)に記載のガラス組成物。
(4) 酸化物基準のモル%表示でZnO/Bの比の値が0.2以上かつZnO/Biの比の値が0.2以上であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のガラス組成物。
(5) 酸化物基準のモル%表示で
0〜15%のSiO
0〜15%のP
0〜20%のRnO(但し、RはLi、Na、K、Csからなる群より選択される1種以上)
0〜20%のBaO
の各成分を含有する(1)〜(4)のいずれかに記載のガラス組成物。
(6) 酸化物基準のモル%表示で
0〜20%のMgO
0〜20%のCaO
0〜20%のSrO
0〜15%のTiO
0〜15%のZrO
0〜15%のNb
0〜15%のSnO
0〜15%のWO
0〜40%のTeO
0〜30%のLn(但し、LnはY、La、Ce、Gd、Dy、Yb、Luからなる群より選択される1種以上)
の各成分を含有する(1)〜(5)のいずれかに記載のガラス組成物。
(7) 結晶化温度(Tx)とガラス転移点(Tg)との温度差(ΔT)が80℃以上、波長588nmの光線に対する屈折率が1.6以上である(1)〜(6)のいずれかに記載のガラス組成物。
(8) 30℃〜300℃における平均線熱膨張係数が150×10−7/℃以下であることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のガラス組成物。
(9) (1)〜(8)のいずれかのガラス組成物よりなる発光素子被覆用ガラス。
(10) (9)の発光素子被覆用ガラスと蛍光体が含まれる蛍光体複合材料。
(11) ガラスと蛍光体を、質量比(ガラス:蛍光体)で99.999:0.001〜70:30で混合し、焼成してなる(10)に記載の蛍光体複合材料。
(12) ガラス組成物の0〜80質量%を樹脂に置換してなる(11)に記載の蛍光体複合材料。
(13) 600℃以下で焼成してなることを特徴とする蛍光体複合部材。
(14) (9)の発光素子被覆用ガラスと蛍光体が含まれる蛍光体複合部材。
(15) ガラス組成物の0〜80質量%を樹脂に置換してなる(14)に記載の蛍光体複合部材。
(16) 250〜600nmの波長の光を可視光に変換することを特徴とする(12)に記載の蛍光体複合部材。
(1) A glass composition containing Bi 2 O 3 and having a glass transition point (Tg) of 500 ° C. or lower.
(2) Bi 2 O 3, B 2 O 3, the glass composition according to ZnO required to contain (1).
(3) 5 to 50% B 2 O 3 in terms of mol% based on oxide
5-90% Bi 2 O 3
5-70% ZnO
(1) or the glass composition as described in (2) containing each component of.
(4) It is characterized in that the value of the ratio of ZnO / B 2 O 3 is 0.2 or more and the value of the ratio of ZnO / Bi 2 O 3 is 0.2 or more in terms of mol% on the basis of oxide ( The glass composition according to any one of 1) to (3).
(5) 0 to 15% SiO 2 in terms of mol% based on oxide
0-15% of P 2 O 5
0 to 20% Rn 2 O (where R is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K, and Cs)
0-20% BaO
The glass composition in any one of (1)-(4) containing each component of these.
(6) 0 to 20% MgO in terms of mol% based on oxide
0-20% CaO
0-20% SrO
0-15% TiO 2
0-15% ZrO 2
0-15% Nb 2 O 5
0-15% SnO
0-15% WO 3
0-40% TeO 2
0-30% Ln 2 O 3 (where Ln is one or more selected from the group consisting of Y, La, Ce, Gd, Dy, Yb, Lu)
The glass composition in any one of (1)-(5) containing each component of.
(7) The temperature difference (ΔT) between the crystallization temperature (Tx) and the glass transition point (Tg) is 80 ° C. or more, and the refractive index with respect to light having a wavelength of 588 nm is 1.6 or more. The glass composition in any one.
(8) The glass composition according to any one of (1) to (7), wherein an average linear thermal expansion coefficient at 30 ° C. to 300 ° C. is 150 × 10 −7 / ° C. or less.
(9) A glass for covering a light-emitting element, comprising the glass composition according to any one of (1) to (8).
(10) A phosphor composite material comprising the light emitting element coating glass and phosphor of (9).
(11) The phosphor composite material according to (10), wherein glass and phosphor are mixed at a mass ratio (glass: phosphor) of 99.999: 0.001 to 70:30 and fired.
(12) The phosphor composite material according to (11), wherein 0 to 80% by mass of the glass composition is substituted with a resin.
(13) A phosphor composite member obtained by firing at 600 ° C. or lower.
(14) A phosphor composite member comprising the light emitting element coating glass and phosphor of (9).
(15) The phosphor composite member according to (14), wherein 0 to 80% by mass of the glass composition is substituted with a resin.
(16) The phosphor composite member according to (12), wherein light having a wavelength of 250 to 600 nm is converted into visible light.

本発明によれば、鉛を含まずとも、上記課題を解決することができ、特に以下の効果を得ることができる。   According to the present invention, the above problems can be solved without including lead, and the following effects can be obtained.

本発明によれば、ガラス転移点(Tg)が500℃以下のガラスを得ることができる。   According to the present invention, a glass having a glass transition point (Tg) of 500 ° C. or lower can be obtained.

本発明によれば、結晶化温度(Tx)とガラス転移点(Tg)との温度差(ΔT)が80℃以上、波長588nmでの屈折率が1.6以上であるガラスを得ることができる。   According to the present invention, a glass having a temperature difference (ΔT) between the crystallization temperature (Tx) and the glass transition point (Tg) of 80 ° C. or more and a refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 588 nm can be obtained. .

本発明によれば、30℃〜300℃における平均線熱膨張係数が150×10−7/℃以下であるガラスを得ることができる。 According to this invention, the glass whose average linear thermal expansion coefficient in 30 to 300 degreeC is 150x10 < -7 > / degrees C or less can be obtained.

本発明のガラスは高温時でも蛍光体と反応しづらいため、ガラスと蛍光体を混合させ加熱などを行うことにより、ガラス中に蛍光体が分散した複合材料の作製を行うことができる。   Since the glass of the present invention is difficult to react with the phosphor even at high temperatures, a composite material in which the phosphor is dispersed in the glass can be produced by mixing the glass and the phosphor and performing heating or the like.

本発明のガラスは屈折率が高いため、光の取り出し効率がよい高輝度な発光素子の作製に適する。   Since the glass of the present invention has a high refractive index, it is suitable for production of a light-emitting element with high light extraction efficiency and high brightness.

次に、本発明のガラス組成物において、具体的な実施態様について説明する。   Next, specific embodiments of the glass composition of the present invention will be described.

(ガラス成分)
本発明のガラス組成物を構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。各成分はモル%にて表現する。なお、本願明細書中においてモル%で表されるガラス組成は全て酸化物基準でのモル%で表されたものである。ここで、「酸化物基準」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、硝酸塩等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、該生成酸化物の総和を100モル%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
(Glass component)
The composition range of each component which comprises the glass composition of this invention is described below. Each component is expressed in mol%. In the present specification, all glass compositions represented by mol% are represented by mol% based on oxides. Here, the “oxide standard” is the sum of the generated oxides when it is assumed that oxides, nitrates, etc. used as raw materials for the glass constituents of the present invention are all decomposed and changed to oxides when melted. Is a composition in which each component contained in the glass is expressed as 100 mol%.

Bi成分はガラス形成酸化物の役割を果たし、ガラスの安定性の向上に大きく寄与し、特に低いガラス転移点(Tg)と高い屈折率を実現するために欠かせない成分である。しかし、含有量が少なすぎると上記所望の物性を達成しにくくなり、過剰に含有するとガラス安定性が損なわれ、ガラス化しづらくなるとともに化学的耐久性が悪化しやすくなったり、熔解の際に石英などのるつぼを激しく浸食してしまうため異物が混入してしまうなどの原因となったりする。よって、Bi量は上限を90%とするのが好ましく、60%とするのがより好ましく、40%とするのが最も好ましい。また、下限を5%とするのが好ましく、16%とするのがより好ましく、20%とするのが最も好ましい。 The Bi 2 O 3 component plays the role of a glass-forming oxide, greatly contributes to the improvement of the stability of the glass, and is an indispensable component particularly for realizing a low glass transition point (Tg) and a high refractive index. However, if the content is too small, it will be difficult to achieve the desired physical properties described above, and if it is contained excessively, the glass stability will be impaired, it will become difficult to vitrify, and the chemical durability will tend to deteriorate, or quartz will be melted during melting. The crucible is eroded violently, causing foreign matter to enter. Therefore, the upper limit of Bi 2 O 3 content is preferably 90%, more preferably 60%, and most preferably 40%. Further, the lower limit is preferably 5%, more preferably 16%, and most preferably 20%.

はガラス形成酸化物であり、安定なガラスを得るのに有用な成分である。含有量が少ないとガラス化しづらくなるとともに、発光素子などを封止する際の被覆作業による加熱等によって結晶化や変色の原因となる。他方、その量が多すぎると化学的耐久性が悪化しやすくなったり、蛍光体と反応しやすくなったりするという不利益がある。発行素子の被覆工程においても結晶化や蛍光体と反応せずに高輝度、高出力、長寿命な発光素子および/または発光装置を実現するためにBの含有量は5%以上が好ましく、さらに好ましくは10%以上であり、最も好ましくは、15%以上である。また、これらの含有量の上限を50%とすることが好ましく、45%とすることがより好ましく、36%とすることが最も好ましい。 B 2 O 3 is a glass-forming oxide and is a useful component for obtaining a stable glass. When the content is small, it becomes difficult to vitrify, and it causes crystallization and discoloration due to heating by a covering operation when sealing the light emitting element or the like. On the other hand, if the amount is too large, there is a disadvantage that the chemical durability tends to deteriorate or the reaction with the phosphor easily occurs. In order to realize a light emitting device and / or a light emitting device having high brightness, high output, and long life without crystallization or reaction with a phosphor even in the covering step of the issuing device, the content of B 2 O 3 is 5% or more. More preferably, it is 10% or more, and most preferably 15% or more. Further, the upper limit of these contents is preferably 50%, more preferably 45%, and most preferably 36%.

ZnOはガラス安定性の向上、低Tg化に効果的な成分であり、特に熱処理においてガラスの安定性を維持するのに不可欠である。本発明においてガラスの安定性および被覆作業などの際のガラスの軟化や失透性、蛍光体との反応性にはZnOの含有量が強く依存するため、その量が少なすぎると本発明の目的を達成できない。他方、その量が多すぎるとガラスの安定性が損なわれ、ガラス化しにくいという不利益がある。よって、ZnO量は下限を5%とするのが好ましく、20%とするのがより好ましく、40%とするのが最も好ましい。また、上限を70%とするのが好ましく、60%とするのがより好ましく、55%とするのが最も好ましい。   ZnO is an effective component for improving the glass stability and lowering the Tg, and is indispensable for maintaining the stability of the glass particularly during heat treatment. In the present invention, the content of ZnO strongly depends on the softness and devitrification properties of glass and the reactivity with phosphors during the stability of the glass and coating operations. Therefore, if the amount is too small, the object of the present invention Cannot be achieved. On the other hand, if the amount is too large, the stability of the glass is impaired and there is a disadvantage that it is difficult to vitrify. Therefore, the lower limit of the amount of ZnO is preferably 5%, more preferably 20%, and most preferably 40%. Further, the upper limit is preferably 70%, more preferably 60%, and most preferably 55%.

被覆作業ではガラス形成酸化物の結晶化(例;Bi結晶、Bi−B結晶)やガラスと蛍光体との反応が原因で変色や透過率が低下してしまうことがある。蛍光体と反応せず、安定なガラスを維持するためには、酸化物基準のモル%で表されたZnO/B比は0.2以上が好ましく、1.2以上がより好ましく、1.8以上が最も好ましい。
また、ZnO/Bi比は0.2以上が好ましく、1.2以上がより好ましく、1.8以上が最も好ましい。
In the coating operation, discoloration and transmittance decrease due to crystallization of glass-forming oxide (eg; Bi 2 O 3 crystal, Bi 2 O 3 —B 2 O 3 crystal) and reaction between glass and phosphor. Sometimes. In order to maintain a stable glass without reacting with the phosphor, the ZnO / B 2 O 3 ratio expressed in mol% based on the oxide is preferably 0.2 or more, more preferably 1.2 or more, Most preferred is 1.8 or more.
Further, the ZnO / Bi 2 O 3 ratio is preferably 0.2 or more, more preferably 1.2 or more, and most preferably 1.8 or more.

SiO成分はガラス骨格を形成することが可能な成分であり、化学的耐久性を向上させる成分であるので、任意成分である。
しかし、その量が15%よりも多いとガラスが分相し、失透しやすくなるとともにTgが高くなり600℃以下での被覆作業が困難となる。従って、SiO成分の含有量は15%以下が好ましく、10%以下がより好ましく、6%以下が最も好ましい。
The SiO 2 component is a component capable of forming a glass skeleton, and is an optional component because it is a component that improves chemical durability.
However, if the amount is more than 15%, the glass is phase-separated and becomes easily devitrified, and the Tg becomes high, so that the coating operation at 600 ° C. or less becomes difficult. Therefore, the content of the SiO 2 component is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, and most preferably 6% or less.

成分はガラス骨格を形成する成分であり、少量添加することによりガラスを安定化させる成分であるので、任意成分である。しかし、その量が15%よりも多いとガラスが分相し、失透しやすくなる。従って、P成分の含有量は15%以下が好ましく、10%以下がより好ましく、6%以下が最も好ましい。 The P 2 O 5 component is a component that forms a glass skeleton and is an optional component because it is a component that stabilizes the glass when added in a small amount. However, if the amount is more than 15%, the glass is phase-divided and is easily devitrified. Therefore, the content of the P 2 O 5 component is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, and most preferably 6% or less.

RnO(R=Li、Na、K、Csからなる群より選択される1種以上)成分はガラス溶解の際にバッチの発泡性を抑え、ガラスの溶融性と安定性の向上、更にガラスのTgの低減に効果が大きい有用な成分であるが、過剰に含有するとガラスの化学的耐久性が悪くなりやすくなるとともに、発光素子などの被覆作業時の加熱等の処理などによって、失透したり、蛍光体と反応したりする。そのため、上限を20%とするのが好ましく、10%とするのがさらに好ましく、6%とするのが最も好ましい。また、これらの成分を1種以上使うとより効果的である。 Rn 2 O (R = Li, Na, K, 1 or more selected from the group consisting of Cs) component suppressing foaming of the batch during glass melting, enhancing the meltability and stability of glass, further a glass Although it is a useful component that has a large effect in reducing Tg of the glass, if it is contained excessively, the chemical durability of the glass tends to deteriorate, and it becomes devitrified by treatment such as heating at the time of coating operation of the light emitting element and the like. Or react with phosphors. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%, and most preferably 6%. It is more effective to use one or more of these components.

BaOはガラスの溶融性と安定性の向上、低Tg化に効果があり、さらに化学的耐久性の向上にも有効である、任意の添加成分である。しかし、その量が多すぎるとガラス安定性が悪くなる。従って、含有量は上限を20%とするのが好ましく、15%とするのがより好ましく、10%とするのが最も好ましい。   BaO is an optional additive component that is effective in improving the meltability and stability of glass and lowering Tg, and is also effective in improving chemical durability. However, if the amount is too large, the glass stability is deteriorated. Accordingly, the upper limit of the content is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%.

RO(RはMg、Ca及びSrからなる群より選択される1種以上)は、ガラスの溶融性と安定性の向上、低Tg化に効果があり、さらに化学的耐久性の向上にも有効である、任意の添加成分である。しかし、その量が多すぎるとガラス安定性が悪くなる。従って、これら成分の合計含有量は上限を20%とするのが好ましく、15%とするのがより好ましく、5%とするのが最も好ましい。   RO (R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca and Sr) is effective in improving the melting and stability of glass, lowering Tg, and also improving chemical durability. Is an optional additive component. However, if the amount is too large, the glass stability is deteriorated. Therefore, the upper limit of the total content of these components is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 5%.

TiO、ZrO、Nb成分は化学的耐久性の向上および高屈折率化に効果がある、任意に添加し得る成分である。しかし、その量が多すぎるとガラスの溶融性と安定性も低下すると共にTgも大幅に上昇する。従って、これら成分は、上限を15%とするのが好ましく、10%とするのがより好ましく、5%とするのが最も好ましい。 The TiO 2 , ZrO 2 , and Nb 2 O 5 components are components that can be optionally added and are effective in improving chemical durability and increasing the refractive index. However, if the amount is too large, the meltability and stability of the glass are lowered and Tg is also greatly increased. Therefore, the upper limit of these components is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

TeO成分は溶融性、軟化特性の向上、Tgの低温化および高屈折率化に効果があり、任意に添加し得る成分であるが、含有量が多すぎるとガラスの安定性も低下する。従って、上限を40%とするのが好ましく、20%とするのがより好ましく、10%とするのが最も好ましい。 The TeO 2 component is effective for improving the meltability and softening properties, lowering the Tg temperature and increasing the refractive index, and can be optionally added. However, if the content is too large, the stability of the glass also decreases. Therefore, the upper limit is preferably 40%, more preferably 20%, and most preferably 10%.

SnO、WO成分は溶融性、軟化特性の向上、Tgの低温化および高屈折率化に効果があり、任意に添加し得る成分であるが、これら成分の含有量が多すぎるとガラスの安定性も低下する。従って、これら成分は、上限を15%とするのが好ましく、10%とするのがより好ましく、5%とするのが最も好ましい。 SnO and WO 3 components are effective in improving meltability and softening characteristics, lowering Tg and increasing the refractive index, and can be added arbitrarily. However, if the content of these components is too large, the stability of the glass The nature is also reduced. Therefore, the upper limit of these components is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%.

Ln(Ln=Y、La、Ce、Gd、Dy、Yb、Luからなる群より選択される1種以上)は、化学的耐久性の向上および高屈折率化に効果を有する、任意に添加し得る成分であるが、これら成分の1種または2種以上合計の含有量が多すぎるとガラスの溶融性と安定性も低下するのみならず、Tgも上昇する。従って、これら成分は、上限を30%とするのが好ましく、20%とするのがより好ましく、10%とするのが最も好ましい。また、特に前記効果を充分に得たい場合は下限を0.1%とするのが好ましく、0.2%とするのがより好ましく、0.3%とするのが最も好ましい。また、これらの希土類酸化物の一種類以上を上述したTiO、ZrO、Nb、SnO、WO、TeO成分の一種類以上と同時に使うとより効果的である。 Ln 2 O 3 (one or more selected from the group consisting of Ln = Y, La, Ce, Gd, Dy, Yb, and Lu) is effective in improving chemical durability and increasing the refractive index. However, if the total content of one or more of these components is too large, not only the meltability and stability of the glass are lowered, but also the Tg is raised. Therefore, the upper limit of these components is preferably 30%, more preferably 20%, and most preferably 10%. In particular, when it is desired to sufficiently obtain the above effect, the lower limit is preferably 0.1%, more preferably 0.2%, and most preferably 0.3%. It is more effective to use one or more of these rare earth oxides simultaneously with one or more of the above-described TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , SnO, WO 3 , and TeO 2 components.

SbまたはAs成分はガラス熔融時の脱泡のために添加し得るが、その量は5%までで十分である。そのため、好ましくは5%以下であり、より好ましくは3%以下であり、最も好ましくは含有しないほうがよい。 The Sb 2 O 3 or As 2 O 3 component can be added for defoaming during glass melting, but up to 5% is sufficient. Therefore, it is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and most preferably not contained.

<含有させるべきでない成分について>
Cd及びTl成分は低Tg化を目的として含有させることができる。しかし、Pb、Th、Cd、Tl、Osの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあるため、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まないことが好ましい。
<About ingredients that should not be included>
Cd and Tl components can be contained for the purpose of lowering Tg. However, each component of Pb, Th, Cd, Tl, and Os tends to be refrained from being used as a harmful chemical material in recent years, so that not only the glass manufacturing process but also the processing process and the disposal after commercialization. Environmental measures are required. Therefore, it is preferable not to include substantially when importance is attached to environmental influences.

鉛成分は、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、コストが高くなるため、できれば含有させるべきでない。   Since the lead component needs to take measures for environmental measures when manufacturing, processing, and disposing glass, it should be contained if possible because the cost becomes high.

Fe、Cr、CuO、NiO、MnOなどの着色成分は、蛍光体複合材料を着色させてしまうため、これら成分は合量で1%以下に抑えるのが好ましい。より好ましくは0.5%以下であり、最も好ましくは0.05%以下である。 Since coloring components such as Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 , CuO, NiO, and MnO 2 cause the phosphor composite material to be colored, it is preferable to suppress these components to a total amount of 1% or less. More preferably, it is 0.5% or less, Most preferably, it is 0.05% or less.

本発明の蛍光体複合材料のガラス組成物と蛍光体の混合割合(ガラス:蛍光体)を質量比で99.999:0.001〜10:90とすることで発光素子および/または発光装置を得ることができる。
上記比の値が大きすぎるとガラスで蛍光体を十分に被覆することができず、蛍光体の劣化や光の取り出し効率が十分に得られないという不利益があり、上記比の値が小さすぎると250〜600nmの波長の光を可視光に変換することによる色変化を十分に得られないという不利益がある。尚、本発明において可視光とは380nm〜780nmを指す。
なお、必要に応じ、ガラスの一部を樹脂に置き換えても良い。その場合、上記複合材料において、ガラス組成物の0〜80質量%を樹脂に置き換えることにより、より低温にて封止することが可能となる。
The light emitting element and / or the light emitting device can be obtained by setting the mixing ratio of the glass composition and the phosphor of the phosphor composite material of the present invention (glass: phosphor) to 99.999: 0.001 to 10:90 in mass ratio. Obtainable.
If the value of the above ratio is too large, the phosphor cannot be sufficiently covered with glass, and there is a disadvantage that the phosphor is not sufficiently deteriorated and the light extraction efficiency cannot be sufficiently obtained, and the value of the above ratio is too small. There is a disadvantage that a color change due to conversion of light having a wavelength of 250 to 600 nm into visible light cannot be sufficiently obtained. In the present invention, visible light refers to 380 nm to 780 nm.
If necessary, part of the glass may be replaced with resin. In that case, in the composite material, it is possible to seal at a lower temperature by replacing 0 to 80% by mass of the glass composition with a resin.

蛍光体複合部材は、ガラス組成物と蛍光体を混合し、電気炉などを用いて600℃以下にて熱処理することで、作製することが可能であるが、その方法に限定されるものではない。例えば、蛍光体複合部材の作製方法として、有機溶媒と混合しペースト状にした後、加熱などによりガラスを軟化させ作製する方法や、レーザー照射などにより作製する方法などがある。さらに、減圧下または/および真空中や還元雰囲気状態などでの作製方法がある。   The phosphor composite member can be produced by mixing the glass composition and the phosphor and performing a heat treatment at 600 ° C. or lower using an electric furnace or the like, but is not limited to this method. . For example, as a method for producing a phosphor composite member, there are a method of making a paste by mixing with an organic solvent and then softening the glass by heating or the like, a method of producing by laser irradiation, or the like. Further, there is a manufacturing method under reduced pressure or / and in a vacuum or a reducing atmosphere.

ガラス組成物の粉体と蛍光体の粉体を混合した蛍光体複合材料を用いると蛍光体複合部材後のムラを抑えることができるとともに、蛍光体をガラス組成物で被覆しやすくなる。ガラス組成物の粉体は、粒経1μm以下の粒子の相対粒子量が1%よりも多いほうが好ましく、1.5%以上が好ましく、2%以上が最も好ましい。   When a phosphor composite material obtained by mixing glass composition powder and phosphor powder is used, unevenness after the phosphor composite member can be suppressed and the phosphor can be easily coated with the glass composition. The powder of the glass composition preferably has a relative particle amount of particles having a particle size of 1 μm or less of more than 1%, preferably 1.5% or more, and most preferably 2% or more.

本発明の蛍光体複合材料を600℃以下で被覆作業を行うことで素子を損傷させることなく蛍光体複合部材を得ることが可能となる。より好ましくは550℃以下での被覆作業であり、さらに好ましくは520℃以下での被覆作業である。
したがって、本発明のガラス組成物は、ガラス転移点の上限が500℃であることが好ましく、より好ましくは480℃であり、最も好ましくは450℃である。
By performing the coating operation of the phosphor composite material of the present invention at 600 ° C. or lower, a phosphor composite member can be obtained without damaging the device. More preferable is a coating operation at 550 ° C. or less, and further preferable is a coating operation at 520 ° C. or less.
Therefore, the upper limit of the glass transition point of the glass composition of the present invention is preferably 500 ° C., more preferably 480 ° C., and most preferably 450 ° C.

蛍光体複合材料に使用する蛍光体は、可視光域に発光ピークを有するものであれば、特に限定されるものではない。このような蛍光体として、酸化物、窒化物、酸窒化物、塩化物、酸塩化物、硫化物、酸硫化物、ハロゲン化物、カルコゲン化物、アルミン酸塩、ハロリン酸塩化物、YAG系化合物などが挙げられる。   The phosphor used for the phosphor composite material is not particularly limited as long as it has an emission peak in the visible light region. Such phosphors include oxides, nitrides, oxynitrides, chlorides, acid chlorides, sulfides, oxysulfides, halides, chalcogenides, aluminates, halophosphates, YAG compounds, etc. Is mentioned.

本願明細中における結晶化温度(Tx)およびガラス転移点(Tg)とは示差熱分析装置(DTA)にて測定されたものであり、TxとTgの温度差(ΔT)が80℃より小さいと被覆作業中にガラスが結晶化してしまい変色や発光素子からの光の散乱等の原因となる。したがって、ΔTは80℃以上が好ましく、110℃以上がより好ましく、150℃以上が最も好ましい。   In the present specification, the crystallization temperature (Tx) and the glass transition point (Tg) are measured by a differential thermal analyzer (DTA), and the temperature difference (ΔT) between Tx and Tg is less than 80 ° C. During the coating operation, the glass crystallizes, causing discoloration and scattering of light from the light emitting element. Therefore, ΔT is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, and most preferably 150 ° C. or higher.

ガラス組成物および/または蛍光体複合材料の屈折率が高いと発光素子からの光を効率よく取り出すことができるため、高輝度な発光素子および/または発光装置を得ることができる。そのため、波長588nmの光での屈折率は1.6以上が好ましく、1.7以上がよりの好ましく、さらに好ましくは1.8以上である。   When the refractive index of the glass composition and / or the phosphor composite material is high, light from the light-emitting element can be extracted efficiently, so that a light-emitting element and / or light-emitting device with high luminance can be obtained. Therefore, the refractive index with light having a wavelength of 588 nm is preferably 1.6 or more, more preferably 1.7 or more, and still more preferably 1.8 or more.

従来、発光素子に用いられる素材としてサファイアやGaNなどがあり、その熱膨張係数はそれぞれ75×10−7/℃、56×10−7/℃(a軸)程度である。被覆材料と発光素子などに用いられる素材との熱膨張係数の差が大きいと熱歪みによるクラックや破損の原因となる。そのため、30〜300℃の温度範囲における熱膨張係数は150×10−7/℃以下が好ましく、より好ましくは130×10−7/℃以下であり、さらに好ましくは110×10−7/℃以下である。 Conventionally, there are sapphire, GaN, and the like as materials used for light emitting elements, and their thermal expansion coefficients are about 75 × 10 −7 / ° C. and 56 × 10 −7 / ° C. (a axis), respectively. If the difference in coefficient of thermal expansion between the coating material and the material used for the light emitting element is large, it may cause cracking or breakage due to thermal strain. Therefore, the thermal expansion coefficient in the temperature range of 30 to 300 ° C. is preferably 150 × 10 −7 / ° C. or less, more preferably 130 × 10 −7 / ° C. or less, and further preferably 110 × 10 −7 / ° C. or less. It is.

本発明の蛍光体複合部材は、250〜600nmの光を可視光に変換することが可能である。ここで言う「変換」とは、外部からの光を一種または二種以上の蛍光体が吸収し、蛍光または/およびりん光を発することを指し、その特性は、蛍光分光分析装置などを用いることで確認することができる。   The phosphor composite member of the present invention can convert light of 250 to 600 nm into visible light. “Conversion” as used herein refers to the fact that one or more phosphors absorb external light and emit fluorescence or / and phosphorescence, and the characteristic is to use a fluorescence spectrometer or the like. Can be confirmed.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(ガラスの作製)
ガラスが酸化物基準のモル%で表わされた表1に示す組成比となるように、珪砂、硼酸、第二リン酸アンモニウム、酸化アルミニウム、メタリン酸アルミニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、第一リン酸ソーダ、炭酸カリウム、リン酸二水素カリウム、酸化亜鉛、メタリン酸亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、炭酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、炭酸バリウム、硝酸バリウム、メタリン酸バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、二酸化テルル、酸化ビスマス、酸化タングステン、酸化錫、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化ガドリニウム、酸化ニオブ、亜砒酸、五酸化アンチモン等のガラス原料バッチを調製した。ガラス原料バッチはアルミナるつぼ、石英るつぼ、金るつぼ、または白金坩堝へ充填し、電気炉により750℃〜1400℃の温度で30分〜4時間加熱溶融した。溶融したガラスを板状に成型し徐冷した。
(Production of glass)
Silica sand, boric acid, dibasic ammonium phosphate, aluminum oxide, aluminum metaphosphate, lithium carbonate, sodium carbonate, primary phosphorus so that the glass has the composition ratio shown in Table 1 expressed in mol% based on oxide. Sodium carbonate, potassium carbonate, potassium dihydrogen phosphate, zinc oxide, zinc metaphosphate, magnesium oxide, calcium oxide, strontium carbonate, strontium nitrate, barium carbonate, barium nitrate, barium metaphosphate, titanium oxide, zirconium oxide, tellurium dioxide, Glass raw material batches such as bismuth oxide, tungsten oxide, tin oxide, lanthanum oxide, yttrium oxide, gadolinium oxide, niobium oxide, arsenous acid, and antimony pentoxide were prepared. The glass raw material batch was filled into an alumina crucible, a quartz crucible, a gold crucible, or a platinum crucible, and heated and melted at a temperature of 750 ° C. to 1400 ° C. for 30 minutes to 4 hours in an electric furnace. The molten glass was molded into a plate shape and slowly cooled.

(ガラスの測定)
作製したガラスについて、ガラス転移点(Tg)、結晶化温度(Tx)、30℃〜300℃における平均線熱膨張係数、屈折率の測定を行った。その結果を表1〜3に示す。
(Measurement of glass)
About the produced glass, the glass transition point (Tg), crystallization temperature (Tx), the average linear thermal expansion coefficient in 30 to 300 degreeC, and the refractive index were measured. The results are shown in Tables 1-3.

(ガラス転移点(Tg))
ガラス転移点(Tg)および結晶化温度(Tx)については、示差熱分析装置(DTA)で昇温速度を10℃/分にして測定した。結晶化ピークが明確に観察されなかったサンプルに関しては、“―”で表記し、結晶化しにくく安定なガラスと評価した。
(Glass transition point (Tg))
The glass transition point (Tg) and the crystallization temperature (Tx) were measured with a differential thermal analyzer (DTA) at a heating rate of 10 ° C./min. A sample in which a crystallization peak was not clearly observed was marked with “-” and evaluated as a stable glass that was difficult to crystallize.

(熱膨張係数)
作製したガラスについてJOGIS(日本光学硝子工業会規格)16−2003「光学ガラスの常温付近の平均線膨張係数の測定方法」に則り、温度範囲を30℃から300℃の範囲に換えて平均線膨張係数を測定した。測定した平均線膨張係数(α)の値を表1に示す。
(Coefficient of thermal expansion)
According to JOGIS (Japan Optical Glass Industry Association Standard) 16-2003 “Measuring Method of Average Linear Expansion Coefficient of Optical Glass Near Room Temperature”, the temperature range was changed from 30 ° C. to 300 ° C. and the average linear expansion The coefficient was measured. The measured average linear expansion coefficient (α) is shown in Table 1.

波長588nmでの屈折率[nd]については、徐冷降温速度を−25℃/hrとして得られたガラスについて測定した。   About the refractive index [nd] in wavelength 588nm, it measured about the glass obtained by making slow cooling temperature-fall rate into -25 degrees C / hr.

(蛍光体の封止試験)
作製したガラスをボールミル等で粉砕して、平均粒径が5μm程度の粉末状のガラスとした。
(Phosphor sealing test)
The produced glass was pulverized with a ball mill or the like to obtain a powdery glass having an average particle size of about 5 μm.

次に、作製したガラスの粉体と蛍光体の粉体を混合し、蛍光体複合材料を作製した。使用する蛍光体は、可視光域に発光ピークを有するものであれば、特に限定されるものではないが、本実施例ではCe:YAl12を主成分とする蛍光体を使用した。本実施例では、ガラスと蛍光体を混合する重量比を99.95:0.05となるようにした。 Next, the produced glass powder and the phosphor powder were mixed to produce a phosphor composite material. The phosphor to be used is not particularly limited as long as it has a light emission peak in the visible light range, but in this example, a phosphor mainly containing Ce: Y 3 Al 5 O 12 was used. . In this example, the weight ratio of mixing the glass and the phosphor was set to 99.95: 0.05.

得られた蛍光体複合材料を金型に入れて、30MPaで加圧成形し、直径20mm×厚さ2mmの成型体を作製した。この成型体を550℃で1時間熱処理することで、蛍光体複合部材を作製した。   The obtained phosphor composite material was put in a mold and pressure-molded at 30 MPa to produce a molded body having a diameter of 20 mm and a thickness of 2 mm. The molded body was heat-treated at 550 ° C. for 1 hour to produce a phosphor composite member.

ガラスと蛍光体の反応の評価については、熱処理して得られた試料(蛍光体複合部材)の着色の有無を観察することで行った。各試料を目視で観察し、試料が蛍光体粉末の色と同じものを「○」とし、試料が蛍光体粉末と異なる色に着色したものを「×」とした。尚、試料が蛍光体粉末と異なる色に着色するということは、焼成する際の熱によりガラスと蛍光体が反応し、蛍光体が劣化していることを示す。   The reaction between the glass and the phosphor was evaluated by observing whether the sample (phosphor composite member) obtained by heat treatment was colored. Each sample was visually observed, and the sample having the same color as the phosphor powder was marked with “◯”, and the sample colored with a color different from the phosphor powder was marked with “X”. The coloration of the sample in a color different from that of the phosphor powder indicates that the phosphor has deteriorated due to the reaction between the glass and the phosphor due to the heat during firing.

Figure 2012158494
Figure 2012158494

表1に示すとおり、本発明の実施例のガラスは458〜475℃のガラス転移点(Tg)を有しており、結晶化ピーク(Tx)とガラス転移点(Tg)との差(ΔT)は162℃以上である。また、明確な結晶化ピークが観察されなかった実施例もある。通常、被覆する温度はTgよりも高い温度であり、TgとTxとの差(ΔT)が大きいほど被覆作業中に結晶化しにくく、十分にガラスを軟化させることができる。すなわち、本発明のガラスは結晶化しにくく、封止材として適しているガラスと言える。通常、発光素子などは600℃よりも高温になると素子が破損してしまうため、600℃以下での被覆が好まれる。本発明のガラスは、Tgが500℃以下と比較的低温であるため、600℃以下での熱処理等により、被覆を行うことが可能であり、発光素子の被覆に適していると言える。   As shown in Table 1, the glass of the example of the present invention has a glass transition point (Tg) of 458 to 475 ° C., and the difference (ΔT) between the crystallization peak (Tx) and the glass transition point (Tg). Is 162 ° C. or higher. In some examples, no clear crystallization peak was observed. Usually, the coating temperature is higher than Tg, and the larger the difference (ΔT) between Tg and Tx, the harder it is to crystallize during the coating operation and the glass can be sufficiently softened. That is, the glass of the present invention is hardly crystallized and can be said to be a glass suitable as a sealing material. Usually, since a light emitting element etc. will be damaged when it becomes higher than 600 degreeC, the coating | coated at 600 degrees C or less is preferable. Since the glass of the present invention has a relatively low Tg of 500 ° C. or lower, it can be coated by heat treatment or the like at 600 ° C. or lower, and can be said to be suitable for coating a light-emitting element.

本発明の実施例のガラスは、波長588nmでの屈折率(nd)が1.85〜1.87である。従来、発光素子の封止材には樹脂が用いられており、その屈折率は1.40〜1.6程度であった。そのため、発光部の屈折率(例えばLEDでは、発光素子のチップ基板にサファイアが用いられており、その屈折率は1.85程度である)よりも封止材の屈折率が低く、光の取り出し効率が低かった。本発明のガラスは、屈折率が1.60よりも大きいため、光の取り出し効率の向上が期待でき、発光素子の封止材として適していると言える。   The glass of the example of the present invention has a refractive index (nd) at a wavelength of 588 nm of 1.85 to 1.87. Conventionally, a resin has been used as a sealing material for a light emitting element, and its refractive index was about 1.40 to 1.6. Therefore, the refractive index of the sealing material is lower than the refractive index of the light emitting part (for example, in LED, sapphire is used for the chip substrate of the light emitting element, and the refractive index is about 1.85), and light extraction is performed. The efficiency was low. Since the refractive index of the glass of the present invention is larger than 1.60, it can be expected to improve the light extraction efficiency, and it can be said that the glass is suitable as a sealing material for a light emitting element.

また、本発明の実施例のガラスは、30〜300℃の温度範囲において、65.6〜80.1×10−7/℃の熱膨張係数(α)を有しており、発光素子の封止材として適していると言える。 The glass of the example of the present invention has a thermal expansion coefficient (α) of 65.6 to 80.1 × 10 −7 / ° C. in the temperature range of 30 to 300 ° C. It can be said that it is suitable as a stopping material.

表1に示すとおり、本発明の実施例のガラスは、蛍光体と混合し550℃で熱処理を行っても変色せず、蛍光体粉末と同じ色を保っていた。一方、表4に示すとおり、比較例のガラスでは熱処理によって変色し、蛍光体粉末とは異なる色に変色した。比較例のガラスは、被覆作業によって蛍光体と反応し蛍光体が劣化してしまうが、本発明のガラスは蛍光体複合部材を作製後も変色せず、250〜600nmの波長の光を可視光に変換する機能を有する。   As shown in Table 1, the glass of the example of the present invention did not change color even when mixed with the phosphor and heat-treated at 550 ° C., and kept the same color as the phosphor powder. On the other hand, as shown in Table 4, the glass of the comparative example was discolored by heat treatment and discolored to a color different from the phosphor powder. The glass of the comparative example reacts with the phosphor by the coating operation and the phosphor deteriorates. However, the glass of the present invention does not change color after the phosphor composite member is produced, and the light having a wavelength of 250 to 600 nm is visible light. It has the function to convert to.

以上、説明したように本発明にかかるガラスは、低いガラス転移点(Tg)を有し、かつΔTが大きいため発光素子を低温で被覆することができる。また、高い屈折率により発光素子からの光の取り出し効率を向上させることができ、熱膨張係数が発光素子の素材と近いため被覆後も膨張係数の差によるクラックなどが入りにくく、クラックによる光の散乱などの心配がなく、高輝度・高効率で信頼性の高い発光部材の作製が可能である。さらに、鉛を含有しないため環境対策等にコストを要しない利点がある。また、本発明にかかるガラスは、上記効果に加えて、蛍光体複合部材作製後も変色することなく、250〜600nmの波長の光を可視光に変換する機能を有するため、従来の封止材に比べ、耐熱性・耐紫外性に優れ、長寿命でかつ高効率での光の取り出し効果を有する発光部材を得られる。   As described above, the glass according to the present invention has a low glass transition point (Tg) and a large ΔT, so that the light emitting element can be coated at a low temperature. In addition, the light extraction efficiency from the light emitting element can be improved due to the high refractive index, and since the thermal expansion coefficient is close to that of the light emitting element material, cracks due to the difference in expansion coefficient are less likely to occur even after coating, and light from It is possible to manufacture a light emitting member with high brightness, high efficiency and high reliability without worrying about scattering. Furthermore, since lead is not contained, there is an advantage that no cost is required for environmental measures. In addition to the above effects, the glass according to the present invention has a function of converting light having a wavelength of 250 to 600 nm into visible light without being discolored even after the phosphor composite member is produced. In comparison with the above, it is possible to obtain a light emitting member that is excellent in heat resistance and ultraviolet resistance, has a long life, and has a light extraction effect with high efficiency.

Claims (16)

Biを含有し、ガラス転移点(Tg)が500℃以下であるガラス組成物。 A glass composition containing Bi 2 O 3 and having a glass transition point (Tg) of 500 ° C. or lower. Bi、B、ZnOを必須に含有する請求項1に記載のガラス組成物。 Bi 2 O 3, B 2 O 3, the glass composition of claim 1, ZnO and containing mandatory. 酸化物基準のモル%表示で
5〜50%のB
5〜90%のBi
5〜70%のZnO
の各成分を含有する請求項1又は2に記載のガラス組成物。
5 to 50% B 2 O 3 in terms of mol% based on oxide
5-90% Bi 2 O 3
5-70% ZnO
The glass composition of Claim 1 or 2 containing each component of these.
酸化物基準のモル%表示でZnO/Bの比の値が0.2以上かつZnO/Biの比の値が0.2以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガラス組成物。 The value of the ZnO / B 2 O 3 ratio is 0.2 or more and the value of the ratio of ZnO / Bi 2 O 3 is 0.2 or more in terms of mol% on the oxide basis. 4. The glass composition according to any one of 3. 酸化物基準のモル%表示で
0〜15%のSiO
0〜15%のP
0〜20%のRnO(但し、RはLi、Na、K、Csから選ばれる一種以上)
0〜20%のBaO
の各成分を含有する請求項1〜4のいずれかに記載のガラス組成物。
0 to 15% SiO 2 in terms of mol% based on oxide
0-15% of P 2 O 5
0 to 20% Rn 2 O (where R is one or more selected from Li, Na, K, and Cs)
0-20% BaO
The glass composition in any one of Claims 1-4 containing each component of these.
酸化物基準のモル%表示で
0〜20%のMgO
0〜20%のCaO
0〜20%のSrO
0〜15%のTiO
0〜15%のZrO
0〜15%のNb
0〜15%のSnO
0〜15%のWO
0〜40%のTeO
0〜30%のLn(但し、LnはY、La、Ce、Gd、Dy、Yb、Lu)
の各成分を含有する請求項1〜5のいずれかに記載のガラス組成物。
0 to 20% MgO in mole% based on oxide
0-20% CaO
0-20% SrO
0-15% TiO 2
0-15% ZrO 2
0-15% Nb 2 O 5
0-15% SnO
0-15% WO 3
0-40% TeO 2
0-30% Ln 2 O 3 (where Ln is Y, La, Ce, Gd, Dy, Yb, Lu)
The glass composition in any one of Claims 1-5 containing each component of these.
結晶化温度(Tx)とガラス転移点(Tg)との温度差(ΔT)が80℃以上、波長588nmの光線に対する屈折率が1.6以上である請求項1〜6のいずれかに記載のガラス組成物。   The temperature difference (ΔT) between the crystallization temperature (Tx) and the glass transition point (Tg) is 80 ° C. or higher, and the refractive index with respect to light having a wavelength of 588 nm is 1.6 or higher. Glass composition. 30℃〜300℃における平均線熱膨張係数が150×10−7/℃以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のガラス組成物。 The glass composition according to claim 1, wherein an average linear thermal expansion coefficient at 30 ° C. to 300 ° C. is 150 × 10 −7 / ° C. or less. 請求項1〜8のいずれかのガラス組成物よりなる発光素子被覆用ガラス。   A glass for covering a light emitting element, comprising the glass composition according to claim 1. 請求項9の発光素子被覆用ガラスと蛍光体が含まれる蛍光体複合材料。   A phosphor composite material comprising the light emitting device coating glass of claim 9 and a phosphor. ガラスと蛍光体を、質量比(ガラス:蛍光体)で99.999:0.001〜70:30で混合し、焼成してなる請求項10に記載の蛍光体複合材料。   The phosphor composite material according to claim 10, wherein the glass and the phosphor are mixed at a mass ratio (glass: phosphor) of 99.999: 0.001 to 70:30 and fired. ガラス組成物の0〜80質量%を樹脂に置換してなる請求項11に記載の蛍光体複合材料。   The phosphor composite material according to claim 11, wherein 0 to 80% by mass of the glass composition is substituted with a resin. 600℃以下で焼成してなることを特徴とする蛍光体複合部材。   A phosphor composite member obtained by firing at 600 ° C. or lower. 請求項9の発光素子被覆用ガラスと蛍光体が含まれる蛍光体複合部材。   A phosphor composite member comprising the light emitting element coating glass of claim 9 and a phosphor. ガラス組成物の0〜80質量%を樹脂に置換してなる請求項14に記載の蛍光体複合部材。   The phosphor composite member according to claim 14, wherein 0 to 80% by mass of the glass composition is substituted with a resin. 250〜600nmの波長の光を可視光に変換することを特徴とする請求項12に記載の蛍光体複合部材。   The phosphor composite member according to claim 12, wherein light having a wavelength of 250 to 600 nm is converted into visible light.
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