JP2014500214A - Ｌｅｄ照明用途のための蛍光体含有ガラスフリット材料 - Google Patents

Ｌｅｄ照明用途のための蛍光体含有ガラスフリット材料 Download PDF

Info

Publication number
JP2014500214A
JP2014500214A JP2013536658A JP2013536658A JP2014500214A JP 2014500214 A JP2014500214 A JP 2014500214A JP 2013536658 A JP2013536658 A JP 2013536658A JP 2013536658 A JP2013536658 A JP 2013536658A JP 2014500214 A JP2014500214 A JP 2014500214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
glass
frit
substrate
frit glass
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
Application number
JP2013536658A
Other languages
English (en)
Inventor
エフ ボレリ，ニコラス
エー ランバーソン，リサ
エム モレナ，ロバート
アール トルトナ，ウィリアム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of JP2014500214A publication Critical patent/JP2014500214A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/004—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
    • C03C14/006—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/002—General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774—Aluminates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/252—Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本開示は、ＬＥＤ照明装置に使用できる蛍光体含有ガラスフリット材料、およびその蛍光体含有ガラスフリット材料を製造するための関連方法に関する。適切な無鉛ガラスは、モル％で表して、２０〜２４％のＫ2Ｏ、８〜１２％のＺｎＯ、２〜６％のＡｌ2Ｏ3、３５〜４１％のＢ2Ｏ3および２２〜２８％のＳｉＯ2の範囲にある組成を有する。適切な有鉛ガラスは、モル％で表して、７２〜７９％のＰｂＯ、８〜１３％のＡｌ2Ｏ3、８〜１３％のＢ2Ｏ3、２〜５％のＳｉＯ2および０〜０．３％のＳｂ2Ｏ3の範囲にある組成を有する。本開示の実施に、市販の高鉛ガラスを使用することができる。独特な利点には、焼成後に多蛍光体含有ガラスを生じる、同じフリット層内に２種類以上の蛍光体をブレンドする能力；基板上に所望の幾何パターンで蛍光体を堆積する能力；および蛍光層を活性面に施すことができ、ガラスが保護基板として働くことがある。

Description

関連出願の説明
本出願は、その内容が依拠され、ここに全てが引用される、２０１０年１０月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／４０７７１０号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
本開示は、ＬＥＤ照明装置に使用できる蛍光体含有ガラスフリット材料、およびその蛍光体含有ガラスフリット材料を製造するための関連方法、並びにＬＥＤ装置におけるその使用に関する。
照明産業では、ＬＥＤに基づく照明が白熱灯と蛍光灯の装置を次第に置き換えている革命が静かに起きている。この変化を主に駆り立てているのは発光装置の効率であり、ＬＥＤに基づく装置は、白熱灯より１０倍ほど効率的（ｌｍ／Ｗ）である。現在、ＬＥＤは、組成に応じて紫外線（ＵＶ）範囲の光または可視光（Ｖｉｓ）範囲の青色光のいずれかを発することのできる窒化ガリウム（ＧＮ）に基づく。典型的な青色のＬＥＤ発光領域は、ＧａＮバリアを備えたＩｎＧａＮ量子井戸からなる。インジウムをより多く加えて調整すると、発光は緑色にシフトするが、効率が減少してしまう。効率的な赤色と青色のＬＥＤを非効率的なＩｎＧａＮの緑色のＬＥＤと混合することによって、白色光を作り出すのではなく、ほとんどの白色ＬＥＤは、効率的なＧａＮの青色ＬＥＤにより励起される赤色と緑色を発光する蛍光体を使用して作り出される。蛍光体の発光は、青色ＬＥＤ光のいくらかと混ざって、白色光を作り出す。
白色ＬＥＤの全体効率は、ＬＥＤと蛍光体材料だけでなく、そのパッケージの光取り出し効率に依存する。効率に対する障害の１つは蛍光体から後方散乱であり、その蛍光体は、一般に、高屈折率の粉末である。評判の良い選択はＣｅ：ＹＡＧ（セリウム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット）であり、これは、典型的な青色ＬＥＤの発光波長である４６０ｎｍで１．８５の屈折率を有する。
ａ． 図１は、典型的な表面実装型パッケージの代表的な白色光ＬＥＤの図であり、Ｍａｒｕｂｅｎｉ ＳＭＴＷ４７ ＩｎＧａＮのＬＥＤに関する、ＬＥＤ１０、ワイヤボンド１２、蛍光体粒子１４を取り囲むシリコーン材料１６中の蛍光体粒子１４（丸印として示されている）、パッケージ基板１８およびパッケージ２０を示している。このパッケージ２０は、基板１８、エポキシ樹脂レンズ２４（黒線として示されている）、およびシリコーンと蛍光体の混合物を収容し、ＬＥＤを保護し、パッケージからの光を反射するための白色プラスチックまたはセラミックから製造されたうつわまたはカップ２２からなる。この図解で示せないことは、ＬＥＤからの青色発光が、低屈折率シリコーン中の高屈折率粒子により全方向に散乱されることである。その光は、蛍光体とシリコーンの混合物中にある程度閉じ込められ、パッケージ内の残留吸収へと失われる。
蛍光体粉末は、一般に、シリコーン（屈折率１．５）またはエポキシと混合され、次いで、図１に示されるようなパッケージ内のＬＥＤの表面に施される。図１に示された例において、シリコーン被包体１６中に埋め込まれた蛍光体（１４、赤色、または黄色）が、ＬＥＤ１０のｐｎ接合の４６０ｎｍ発光により励起される。しかしながら、シリコーン被包体が使用される場合、望ましくない性質がある。中でも、時間の経過による劣化および熱ゆらぎ耐性(thermal robustness)の欠如；短波長光の使用から生じる脆性条件；および蛍光体（１．８２〜１．９５）とシリコーン（１．５）との間の屈折率の不一致から生じる望ましくない後方散乱１７がある。これらの欠陥に鑑みて、より良い被包ホストが望ましい。
パッケージ内のＬＥＤのいくかの他の詳細も図１に示されている。ＧａＮ ＬＥＤは基板にフリップチップボンディングされ、この設計は、良好な冷却(heat extraction)を提供し、ボンドパッドまたはワイヤボンドによる遮断を示さない。その上、上面は、高屈折率のＧａＮ基板における光の閉込めを防ぐために粗面化されている。赤の点線は、ＩｎＧａＮ量子井戸発光領域を示す。
本開示は、時間の経過と共に劣化せずまたは脆くならず、熱ゆらぎ耐性であり、蛍光体の屈折率により良好に一致する屈折率を有して、青色光のＬＥＤへの効率を損なう後方散乱を減少させる、ガラス中の蛍光体の被包に関する。
ある実施の形態において、１種類または複数の種類の蛍光体が適切なガラスフリット材料（被包材料）と混合されて、蛍光体とフリットガラスの混合物が形成され、次いで、うつわ内のＬＥＤ、例えば、ＧａＮまたはＩｎＧａＮ ＬＥＤに施される。図１と類似の図２において、蛍光体１１４（丸印として示されている）がガラスフリット材料１１６と混合されて、蛍光体とフリットガラスの混合物が形成され、次いで、この混合物はガラス基板１３０に堆積され、焼成されて、上に蛍光体含有フリットガラス層を有するガラス基板が作り出される。その上、図２は、ＬＥＤ１１０、ワイヤボンド１１２および基板１１８、並びにうつわまたはカップ１２２を示している。蛍光体含有フリットガラス混合物（１１４，１１６）は、標準的なペーストプロセスを使用して、スクリーン印刷により、または吹付けにより、基板１３０に施し、その後、焼成を行って、この基板上に載せられた、蛍光体／フリット層である緻密なガラス層を製造することができる。焼成された蛍光体含有フリット混合物はガラスであるので、カバーレンズは必要ないであろう。本開示は、図２に示された形態の混合フリット／蛍光体材料の調製、施用、および熱加工に関する。本開示はさらに、適切なガラス基板に対する蛍光体の付加および最終的な施用にしたがいながら、正しい熱的特徴を提供するために使用できるフリットガラス組成物の選択を含む。
本開示の利点を以下に挙げる：
（１） 固結された蛍光体含有ガラス層および得られた装置全体は、被包材料としてシリコーンが使用された場合よりも、より熱ゆらぎ耐性である。
（２） 固結された蛍光体含有ガラス層は、良好な化学的安定性および環境安定性を有する。
（３） 固結された蛍光体含有層と、後方散乱を減少させるｐｎ接合を含有する層との間の屈折率が良好に一致する。
（４） 様々な蛍光体を単層に組み合わせる可能性。
（５） 図１０に示されるような、基板上に蛍光体の幾何パターンを製造する能力。
（６） 活性面への厚膜施用の適性。
（７） 実装されたＬＥＤの色または白色点を制御する能力。蛍光体プレートは別個の部品として製造されるので、光学的厚さおよび発光色を、組立て前に測定することができ、それゆえ、不良品のＬＥＤの数を減少させることができる。
シリコーン材料中に被包された蛍光体が施され、うつわ内のＬＥＤ素子を被包している装置を示す説明図 １種類または複数の種類の蛍光体と混合されたガラスフリット材料の１種類または複数の種類の層を堆積させ、基板に施された後に堆積された蛍光体／フリットガラス層を焼成することによって、ガラス基板上に固結された蛍光体含有ガラス層が形成されている、本開示による装置を示す説明図 透明度を実証するために、左から右へと、ガラス板に（ａ）２層、（ｂ）３層および（ｃ）４層として施された２０質量％のＣｅ：ＹＡＧ蛍光体・ガラスフリット組成物（ガラスＣ）のカラー写真、フリットは屈折率＝１．８６を有し、蛍光体は２μｍ未満である （ａ）４層および（ｂ）５層としてガラス板に施された、図３と同じ材料のカラー写真 （１）、（２）、（３）および（４）が、施された蛍光体含有フリットガラス混合物の１層、２層、３層および４層を表す、１．８６の屈折率（ガラスＣ）を有し、２０体積％のＹＡＧを含有するフリット材料に関する波長に対する蛍光相対強度のグラフ （１）、（２）、（３）および（４）が、施された蛍光体含有フリット材料の１層、２層、３層および４層を表す、２０質量％のＹＡＧを含有するガラスＣを使用して後方散乱を示す、波長に対する全反射率のグラフ Ｂ５とＢ６、およびＣ５とＣ６は、それぞれ、施された蛍光体含有フリットガラス材料ＢおよびＣの５層と６層を表す、２０質量％のＹＡＧを含有するガラスＣを使用して後方散乱を示す、波長に対する全反射率のグラフ、蛍光体装填量は１５質量％である 左から右に、２０質量％の赤色蛍光体を含有するフリット材料Ｃの１層、２層および３層により被覆されたガラス板を示すカラー写真 （１）、（２）、（３）および（４）が層の数を表す、ガラスが１．８８の屈折率を有し、蛍光体が２μｍ未満である、１２．５質量％のＹＡＧを含有するガラスＢの１層、２層、３層および４層に関する、波長に対する全反射率を示すグラフ 例えば、スクリーン印刷またはインクジェット印刷による、所望の幾何パターンでの基板上の蛍光体の堆積を示す説明図 施された蛍光体含有フリットガラス材料層の層の数に対する４６０ｎｍの域による相対蛍光強度を示すグラフ 蛍光体／ガラス８２と蛍光体のみ８０の発光スペクトルが実質的に同一であることを示すグラフ
ここで、蛍光体／フリットガラス材料およびＬＥＤ物品におけるその使用の様々な実施の形態を詳しく参照し、その実施例が添付図面に図解されている。可能ならいつでも、同じまたは同様の部品を参照するために、図面に渡り同じ参照番号が使用される。
本開示は、少なくとも１つの蛍光体を含有するガラス、およびフリットペーストを形成するために、１種類の蛍光体粉末、また複数の種類の異なる蛍光体粉末が、それによって、「フリットガラス」と称される適切なフリットガラス材料、および液体有機ビヒクル（例えば、制限するものではなく、分散剤および界面活性剤を含むエチルセルロースである、Ｔｕｒｐｉｎｏｌ）と混合されるプロセスに関する。次いで、このペーストは、例えば、制限するものではなく、スクリーン印刷または吹付け塗り（スクリーンプリントまたはスプレー）により、適合した基板（ＣＴＥがフリットガラスの５×１０-7／℃以内に一致している基板）上に堆積され、次いで、有機ビヒクルを除去するのに適切な第１の温度に加熱され、次いで、より高い第２の温度に加熱されて、蛍光体／フリットガラス混合物を緻密な蛍光体含有ガラスに固結する。第１の温度は、有機ビヒクルを除去するためであり、この温度は、例えば、有機ビヒクルの沸点または蒸気圧データの使用により決定され、大気圧で、または真空下で実行することができる。蛍光体／フリットガラス混合物が施される基板の軟化温度が、蛍光体／フリットガラス混合物の固結温度または焼成温度よりも少なくとも１００℃高いべきであるという条件で、蛍光体／フリットガラス混合物を緻密なガラスに固結させるまたは焼成するのに使用される第２の温度は、フリット材料により決まる。この蛍光体／フリットガラス混合物は、ＬＥＤ素子の活性面上にまたはそれに隣接して、層として施すことができる。蛍光体／フリットガラス混合物中の蛍光体粉末の量は、所望の量に変えることができる。固結された蛍光体含有フリット層の最終的な厚さは、蛍光体／フリットガラス混合物の複数回の堆積によって増加させることができる。
蛍光体含有フリットガラス混合物材料は、蛍光体を含まない同じフリット材料とは異なる。具体的に、フリット材料に特別な蛍光体相を添加すると、得られる蛍光体／フリットガラスのペーストの流動学的性質およびその後の固結熱処理が変わる。固結熱処理は、蛍光体の蛍光特性を劣化させないようなものでなければならない。これは、フリットガラスの選択とその後の加工処理において重要な要因である。これは、性質のこの組合せ、すなわち、本発明を構成する、フリットガラス組成物、特定の蛍光体材料およびガラス基板の適切な発見である。特定の蛍光体材料、例えば、Ｃｅ／ＹＡＧの劣化の可能性および蛍光体／フリットガラス材料の温度制限のために、蛍光体／フリット混合物中に存在する蛍光体が劣化しないように、溶融温度が十分に低いフリット材料を使用する必要がある。この制限の結果は、ＣＴＥがより高いフリット材料が使用され、それゆえ、蛍光体／フリットガラス混合物を焼成することによって形成される蛍光体含有フリットガラスのＣＴＥが、基板のＣＴＥと一致するように基板ガラスを選択することとなる。ここに記載されたフリット材料の組成物は、黄色のＹＡＧ蛍光体と赤色の酸窒化物系の蛍光体に適合することが分かった。
蛍光体材料は、Beijing Yugi Science & Technology Co. Ltd.（中国、北京）、Shanghai Keyan Phosphor Technology Co. Ltd（中国、上海）およびLitec-LLL GmbH（独国、グライフスヴァルト）から市販されており、特許文献および技術文献、例えば、米国特許第６５７２７８５号および同第７４４２３２６号明細書、並びにW.J. Park等, “Enhanced Luminescence Efficiency for Bi, Eu doped Y2O3 Red Phosphors for White LEDs,” Solid State Phenomena, Vols. 124-126 (2007), 379-382頁、およびRong-Jun Xie等, “Silicon-based oxynitride and nitride phosphors for white LEDs--A review,” Science and Technology of Advanced Materials 8 (2007), 588-600頁に記載されている。
フリットガラス組成物
表１は、ここに使用した蛍光体／フリット混合物のいくつかに使用した、モル％で表した、無鉛フリットガラスＡの組成を示している。ガラスＡは、コーニングコード２３１７ガラスである基板ガラスに適合する、８４．３×１０-7／℃の熱膨張係数および５９６℃の軟化点を有する。このフリットガラスＡの組成物を６時間に亘り１５００℃で白金坩堝内で溶融した。次いで、溶融ガラスを鋼製テーブル上に注ぎ、室温まで冷ました。冷却後、このガラスを、−４００メッシュのサイズを有する粒子に粉砕した。次いで、この粉砕ガラスを使用して、表２に示された蛍光体材料を有するブレンドまたは混合物を作製した。表２のブレンドは、質量％基準で表されている。各ブレンドまたは混合物について材料を秤量した後、フリットガラス材料および蛍光体材料を、アルミナ媒質を含むＮａｌｇｅｎｅ（商標）または類似のボトルに入れ、１５から４０分の範囲の時間、一般に、約２０分間に亘りロール処理（ミル処理）した。ロール処理後、ブレンドを−３２５メッシュのスクリーンに通して篩い分けした。ある場合には、ブレンドを湿式粉砕または凍結乾燥して、凝集塊を除去するのを助け、次いで、−３２５メッシュのスクリーンに通して篩い分けした。
ガラスＡのフリットガラス材料の選択は、Ｃｅ：ＹＡＧ蛍光体の最高使用温度未満である５９０℃の軟化温度、および基板に対するこのフリットガラスのＣＴＥの一致の観点から、最適である。正しいフリット材料の選択、すなわち、封止温度がその蛍光体の最高温度より低いフリットの選択を決定するのは、常に蛍光体の最高温度である。基板は、蛍光体含有フリット材料のＣＴＥに一致するように選択される。
適切なフリットガラス組成物は、有鉛組成物と無鉛組成物の両方を含む。例えば、制限するものではなく、適切な無鉛ガラスは、モル％で表して、２０〜２４％のＫ2Ｏ、８〜１２％のＺｎＯ、２〜６％のＡｌ2Ｏ3、３５〜４１％のＢ2Ｏ3および２２〜２８％のＳｉＯ2の範囲にある組成を有する。適切な有鉛ガラスは、モル％で表して、７２〜７９％のＰｂＯ、８〜１３％のＡｌ2Ｏ3、８〜１３％のＢ2Ｏ3、２〜５％のＳｉＯ2および０〜０．３％のＳｂ2Ｏ3の範囲にある組成を有する（表１のガラスＢおよびＣ）。表１は、ここに使用した蛍光体含有フリット組成物を製造するために、蛍光体を加えた無鉛と有鉛のガラスＡ、ＢおよびＣの分析組成を与える。
蛍光体を加えたフリット材料を製造するために、２種類の市販のガラスを使用して、いくつかの他のフリットブレンドも製造した。これらのガラスはＳＦ−６およびＳＦ−５７（独国、マインツ所在のSchott AG）であった。ＳＦ−６およびＳＦ−５７ガラス（Schott AG）の正確な組成は、両方とも高鉛ガラスであると知られていることを除いて、未知である。これらのガラスにより製造したブレンドが、表２に質量％で示されている。全ての場合、表２に示されたブレンドは、ガラスＡを使用した先に述べた様式と同じ様式で製造した。ここに使用したフリット材料および系固体の屈折率が表３に示されている。
Figure 2014500214
Figure 2014500214
Figure 2014500214
Figure 2014500214
蛍光体／フリットガラスブレンドを、フリットブレンドに有機流体を添加することによって、ペーストに転化させた。次いで、このペーストを使用して、フリットガラスブレンドを基板ガラス１３０上にスクリーン印刷する。あるいは、有機含有蛍光体／ガラスブレンドを、表面に吹き付けられるほど十分に流動性にした。上述したフリットブレンドの全てについて、使用した基板ガラスは、ブレンドの各々に使用したフリットガラスに膨張が一致したので、コーニングのＧｏｒｉｌｌａ（商標）ガラスであった。いくかの例において、蛍光体とフリットガラスのブレンドをスクリーン印刷して、コーニングの「Ｇｏｒｉｌｌａ」ガラス基板（ＣＴＥ＝８３×１０-7／℃、軟化点、８４３℃）上に１５μｍ（１層）、３０μｍ（２層）、４５μｍ（３層）および６０μｍ（４層）の層厚にした。他の例において、個々の層の厚さは、１５〜５０μｍの範囲であった。他の例において、蛍光体／フリットガラスブレンドを４層および５層施した。スクリーン印刷後、サンプルを小さな箱形炉に入れ、２℃／分の昇温速度で１時間に亘り３５０℃に焼成した。この焼成温度を使用して、スクリーン印刷した蛍光体／フリットガラスペースト中の有機材料を燃やし尽くした。有機材料が燃え尽きた後、サンプルを２℃／分の昇温速度で５７５℃、６００℃または６５０℃の温度に加熱し、次いで、２時間に亘りその温度に保持した。この焼成工程中、蛍光体／フリットガラスブレンドが焼結し、基板ガラス上に蛍光体／フリットガラス層である滑らかなガラス層を形成する。様々な焼成温度が、最終的に焼結された蛍光体／フリットガラス層がどれだけなめらかでガラス質であるかを決定する。焼成が完了した後、得られた製品は、ある厚さの蛍光体／フリットガラスを上に有するガラス基板であった。次いで、その製品のガラスを、例えば、図２に示されるような、ＬＥＤ素子に使用するために所望のサイズに切断することができる。
上述したように、図１は、典型的な表面実装パッケージの白色光ＬＥＤの図であり、図１は、ＬＥＤ、例えば、Ｍａｒｕｂｅｎｉ ＳＭＴＷ４７ ＩｎＧａＮのＬＥＤ（http://tech-led.com/data/L850-66-60-130.pdf）に関する、ＬＥＤ１０、ワイヤボンド１２、蛍光体粒子１４を取り囲むシリコーン材料１６中の蛍光体粒子１４（丸印として示されている）、基板１８およびパッケージ２０を示している。このパッケージ２０は、基板１８、エポキシ樹脂レンズ２４、およびシリコーンと蛍光体の混合物を収容し、ＬＥＤを保護し、パッケージからの光を反射するための白色プラスチックまたはセラミックから製造されたうつわまたはカップ２２からなる。図１と類似の図２において、蛍光体１１４（丸印として示されている）がガラスフリット１１６と混合されて、蛍光体／フリットガラス混合物が形成され、次いで、この混合物はガラス基板１３０に堆積され、焼成されて、上に蛍光体／フリットガラス層を有するガラス基板が作り出される。その上、図２は、ＬＥＤ１１０、ワイヤボンド１１２およびパッケージ基板１１８、並びにうつわまたはカップ１２２を示している。蛍光体／フリットガラス混合物材料（１１４，１１６）は、標準的なペーストプロセスを使用して、スクリーン印刷により、または吹付けにより、基板１３０に施し、その後、焼成を行って、先の基板上に載せられた、緻密な蛍光体／フリットガラス層を製造することができる。ガラス層に蛍光体を含ませる結果として、蛍光体をシリコーンまたはエポキシ材料に混合する慣例に勝る、数多くの利点が得られる。特に、蛍光体／フリットガラス層および得られた装置全体は、被包材料としてシリコーンが使用された場合よりも、より熱ゆらぎ耐性であり、蛍光体／フリットガラス層は、良好な化学的安定性および環境安定性を有する。例えば、赤色と黄色の蛍光体を１つのフリットガラスブレンドに含ませることができる。蛍光体／フリットガラスブレンドは、様々な流動性の「ペースト」に形成できるので、そのブレンドは、活性面への厚膜塗布に適している。他の利点には、以下のものがある：（１）フリットガラス材料は、蛍光体と、ｐｎ接合を含有する層（ＬＥＤ）との間の屈折率が良好に一致するように選択できるので、後方散乱が減少する；および（２）図１０に示されるような、基板上に蛍光体の幾何パターンを製造する能力。最後に、蛍光体／フリットガラスブレンドの使用により、実装されたＬＥＤの色または白色点を制御する能力が与えられる。蛍光体含有プレートは別個の部品として製造されるので、光学的厚さおよび発光色を、組立て前に測定することができ、それゆえ、不良品のＬＥＤの数を減少させることができる。
本開示の蛍光体／フリットガラス混合物１の手法の特有の利点の１つは、２種類以上の蛍光体を同じフリット層内にブレンドする能力であり、これにより、焼成後に多数の蛍光体を含有するガラスが生じる。例えば、黄色と赤色の蛍光体の相対的な量を変えることにより色の制御が可能になる。そうでなければ、この制御には２つの別個の蛍光体の堆積（別々の層）が必要であろう。色の制御は、ＬＥＤ照明用途の非常に重要な属性である。蛍光体／フリットガラスブレンドのこの特有の多重蛍光体能力のために、蛍光体混合物の変更により、発光色好みを構築することが可能になる。
本開示の蛍光体／フリットガラス混合物の方法の第２の特有の利点は、蛍光体を基板上に所望の幾何パターンで堆積させる能力である。このことは、スクリーン印刷またはインクジェット印刷のいずれにより行っても差し支えない。一例が、パターンの形成された蛍光体／フリットガラスのドットが基板上に形成された図１０に示されている。光は、ドットを通過するが、図に示された黒色の背景により遮断される。
蛍光体／フリットガラス材料混合物の方法の第３の特有の利点は、蛍光層を活性面に施すことができ、ガラスが保護基板として働くことである。その上、スクリーン印刷法を使用することによって、蛍光体ドットのパターンアレイ（所望であれば、複数色）を施すことができる。ドットの数密度を適切に変えることにより、発光の均一性を制御することができる。
ある態様において、本開示は、基板と、この基板に結合された蛍光体含有ガラス層を含むガラス物品であって、この蛍光体含有ガラス層がフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との焼成混合物であり、蛍光体含有ガラス層と基板のＣＴＥが互いに±５×１０-7／℃以内である、ガラス物品に関する。１つの実施の形態において、蛍光体含有ガラス層は、無鉛であり、フリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との焼成混合物であり、そのフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差が０．２０以下である。ある実施の形態において、フリットガラス材料は、無鉛であり、モル％で表して、２０〜２４％のＫ2Ｏ、８〜１２％のＺｎＯ、２〜６％のＡｌ2Ｏ3、３５〜４１％のＢ2Ｏ3および２２〜２８％のＳｉＯ2から実質的になる。別の実施の形態において、フリットガラスは、無鉛であり、モル％で表して、２２．５±１％のＫ2Ｏ、１０±１％のＺｎＯ、４±０．５％のＡｌ2Ｏ3、３８．８±１％のＢ2Ｏ3および２５±１．５％のＳｉＯ2から実質的になる。さらに別の実施の形態において、蛍光体含有ガラス層は、鉛含有層であり、フリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との焼成混合物であり、そのフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差が０．０６以下である。ある実施の形態において、蛍光体含有ガラス層は、鉛含有層であり、フリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との焼成混合物であり、そのフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差が０．０２以下である。別の実施の形態において、蛍光体含有ガラス層は、鉛含有層であり、フリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との焼成混合物であり、そのフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差が０．０１以下である。ガラス物品の蛍光体含有層が鉛を含有する追加の実施の形態において、そのガラス物品は光散乱しない。１つの実施の形態において、有鉛ガラスは、モル％で表して、７２〜７９％のＰｂＯ、８〜１３％のＡｌ2Ｏ3、８〜１３％のＢ2Ｏ3、２〜５％のＳｉＯ2および０〜０．３％のＳｂ2Ｏ3から実質的になる。別の実施の形態において、有鉛ガラスは、モル％で表して、７６．４±１％のＰｂＯ、９±０．６％のＡｌ2Ｏ3、１１±０．６％のＢ2Ｏ3、３．２±０．５％のＳｉＯ2および０．０８±０．０５％のＳｂ2Ｏ3から実質的になる。さらに別の実施の形態において、有鉛ガラスは、モル％で表して、７４．４±１％のＰｂＯ、１０．６±０．６％のＡｌ2Ｏ3、１１±０．６％のＢ2Ｏ3、および３．８±０．５％のＳｉＯ2から実質的になる。
本開示はさらに、蛍光体含有ガラスを製造する方法であって、
選択したガラス組成物を提供する工程、
この組成物を溶融し、溶融した組成物をガラスに形成する工程、
溶融されたガラスを−４００メッシュの粒子に粉砕し、それによって、選択した組成を有するフリットガラスを形成する工程、
粉砕されたガラスを１種類または複数の種類の選択した蛍光体とブレンドして、蛍光体とフリットガラスの混合物を形成する工程、
蛍光体とフリットガラスの混合物を１５〜４０分の範囲の時間に亘りミル処理する工程、
ミル処理された蛍光体とフリットガラスの混合物を−３２５メッシュスクリーンに通して篩い分けする工程、
ミル処理され篩い分けされた蛍光体とフリットガラスのブレンドを、このブレンドに少なくとも１種類の有機液体を添加することによって、ペーストに転化させる工程、
このペーストを基板表面に施す工程、
施されたペーストを空気中で、２℃／分の昇温速度で約３５０℃の温度に焼成し、このペーストを１時間に亘り約３５０℃に保持して、有機物質を焼き尽くす工程、
この施されたペーストを空気中で、２℃／分の昇温速度で５７５〜６５０℃の範囲の選択した温度にさらに焼成し、この施されたペーストを２時間に亘り選択した温度に保持する工程、および
焼成された蛍光体とフリットガラスを室温まで冷却して、基板表面に施された焼成済み蛍光体・フリットガラスを生じる工程、
を有してなる方法にも関する。様々な実施の形態において、前記フリットガラス組成物は、モル％で表して、
（ａ） ２０〜２４％のＫ2Ｏ、８〜１２％のＺｎＯ、２〜６％のＡｌ2Ｏ3、３５〜４１％のＢ2Ｏ3および２２〜２８％のＳｉＯ2；
（ｂ） ２２．５±１％のＫ2Ｏ、１０±１％のＺｎＯ、４±０．５％のＡｌ2Ｏ3、３８．８±１％のＢ2Ｏ3および２５±１．５％のＳｉＯ2；
（ｃ） ７２〜７９％のＰｂＯ、８〜１３％のＡｌ2Ｏ3、８〜１３％のＢ2Ｏ3、２〜５％のＳｉＯ2および０〜０．３％のＳｂ2Ｏ3；
（ｄ） ７４．４±１％のＰｂＯ、１０．６±０．６％のＡｌ2Ｏ3、１１±０．６％のＢ2Ｏ3、および３．８±０．５％のＳｉＯ2；および
（ｅ） ７６．４±１％のＰｂＯ、９±０．６％のＡｌ2Ｏ3、１１±０．６％のＢ2Ｏ3、３．２±０．５％のＳｉＯ2および０．０８±０．０５％のＳｂ2Ｏ3；
からなる群より選択される。
ある実施の形態において、焼成済み蛍光体・フリットガラスのＣＴＥは、それが施された基板表面の±５×１０-7／℃内にある。
本開示はさらに、基板と、この基板に結合された蛍光体含有ガラス層を含むガラス物品であって、この蛍光体含有ガラス層がフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との焼成混合物であり、蛍光体含有ガラス層と基板のＣＴＥが互いに±５×１０-7／℃以内である、ガラス物品に関する。１つの実施の形態において、蛍光体含有ガラスでは、この層のフリットガラスと、少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差は０．２０以下である。別の実施の形態において、蛍光体含有ガラスでは、この層のフリットガラスと、少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差は０．２０以下である。さらに別の実施の形態において、蛍光体含有ガラス層は、無鉛であり、蛍光体含有ガラス層では、そのフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差は０．１０以下である。様々な実施の形態において、フリットガラス組成物は、モル％で表して、
（ａ） ２０〜２４％のＫ2Ｏ、８〜１２％のＺｎＯ、２〜６％のＡｌ2Ｏ3、３５〜４１％のＢ2Ｏ3および２２〜２８％のＳｉＯ2；
（ｂ） ２２．５±１％のＫ2Ｏ、１０±１％のＺｎＯ、４±０．５％のＡｌ2Ｏ3、３８．８±１％のＢ2Ｏ3および２５±１．５％のＳｉＯ2；
（ｃ） ７２〜７９％のＰｂＯ、８〜１３％のＡｌ2Ｏ3、８〜１３％のＢ2Ｏ3、２〜５％のＳｉＯ2および０〜０．３％のＳｂ2Ｏ3；
（ｄ） ７４．４±１％のＰｂＯ、１０．６±０．６％のＡｌ2Ｏ3、１１±０．６％のＢ2Ｏ3、および３．８±０．５％のＳｉＯ2；および
（ｅ） ７６．４±１％のＰｂＯ、９±０．６％のＡｌ2Ｏ3、１１±０．６％のＢ2Ｏ3、３．２±０．５％のＳｉＯ2および０．０８±０．０５％のＳｂ2Ｏ3；
からなる群より選択される。
請求項に記載された主題の精神および範囲から逸脱せずに、ここに記載された実施の形態に様々な改変および変更を行えることが当業者には明白であろう。それゆえ、明細書は、ここに記載された様々な実施の形態の改変および変更を、そのような改変および変更が、付随する特許請求の範囲およびその等価物に含まれるという条件で、包含することが意図されている。
１０，１１０ ＬＥＤ
１２，１１２ ワイヤボンド
１４ 蛍光体粒子
１６ シリコーン材料
１８，１１８ パッケージ基板
２０ パッケージ
２２，１２２ カップ
２４ エポキシ樹脂レンズ
１３０ 基板

Claims (5)

  1. 基板と、該基板に結合された蛍光体含有ガラス層を含むガラス物品であって、
    前記蛍光体含有ガラス層がフリットガラスと少なくとも１種類の蛍光体との焼成混合物であり、
    前記蛍光体含有ガラス層と前記基板のＣＴＥが互いに±５×１０-7／℃以内である、ガラス物品。
  2. 前記蛍光体含有ガラス層が無鉛であり、
    前記フリットガラスと前記少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差が０．２０以下である、請求項１記載のガラス物品。
  3. 前記フリットガラスが、モル％で表して、２０〜２４％のＫ2Ｏ、８〜１２％のＺｎＯ、２〜６％のＡｌ2Ｏ3、３５〜４１％のＢ2Ｏ3および２２〜２８％のＳｉＯ2から実質的になる、請求項２記載のガラス物品。
  4. 前記蛍光体含有ガラス層が鉛含有層であり、
    前記フリットガラスと前記少なくとも１種類の蛍光体との間の屈折率差が０．０６以下である、請求項１記載のガラス物品。
  5. 基板と、該基板に結合された蛍光体含有ガラス層を含むガラス物品を製造する方法であって、
    選択したガラス組成物を提供する工程、
    前記組成物を溶融し、溶融した組成物をガラスに形成する工程、
    形成された前記ガラスを−４００メッシュの粒子に粉砕し、それによって、選択した組成を有するフリットガラスを形成する工程、
    粉砕されたガラスを１種類または複数の種類の選択した蛍光体とブレンドして、蛍光体とフリットガラスの混合物を形成する工程、
    前記蛍光体とフリットガラスの混合物を１５〜４０分の範囲の時間に亘りミル処理する工程、
    ミル処理された前記蛍光体とフリットガラスの混合物を−３２５メッシュスクリーンに通して篩い分けする工程、
    ミル処理され篩い分けされた前記蛍光体とフリットガラスの混合物を、該混合物に少なくとも１種類の有機液体を添加することによって、ペーストに転化させる工程、
    前記ペーストを基板表面に施す工程、
    施された前記ペーストを空気中で、２℃／分の昇温速度で約３５０℃の温度に焼成し、該ペーストを１時間に亘り約３５０℃に保持して、有機物質を焼き尽くす工程、
    前記施されたペーストを空気中で、２℃／分の昇温速度で５７５〜６５０℃の範囲の選択した温度にさらに焼成し、該施されたペーストを２時間に亘り選択した温度に保持する工程、および
    焼成された蛍光体・フリットガラスを室温まで冷却して、基板表面に施された焼成済み蛍光体・フリットガラスを生じる工程、
    を有してなる方法。
JP2013536658A 2010-10-28 2011-10-17 Ｌｅｄ照明用途のための蛍光体含有ガラスフリット材料 Pending JP2014500214A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40771010P 2010-10-28 2010-10-28
US61/407,710 2010-10-28
PCT/US2011/056503 WO2012058040A1 (en) 2010-10-28 2011-10-17 Phosphor containing glass frit materials for led lighting applications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014500214A true JP2014500214A (ja) 2014-01-09

Family

ID=44925644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013536658A Pending JP2014500214A (ja) 2010-10-28 2011-10-17 Ｌｅｄ照明用途のための蛍光体含有ガラスフリット材料

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8822032B2 (ja)
EP (1) EP2632868A1 (ja)
JP (1) JP2014500214A (ja)
KR (1) KR20140009987A (ja)
CN (1) CN103189326B (ja)
TW (1) TW201219338A (ja)
WO (1) WO2012058040A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017531818A (ja) * 2014-09-26 2017-10-26 コーニング精密素材株式会社Corning Precision Materials Co., Ltd. 発光ダイオードの色変換用基板及びその製造方法

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10158057B2 (en) 2010-10-28 2018-12-18 Corning Incorporated LED lighting devices
TWI548722B (zh) * 2011-12-01 2016-09-11 蕭一修 激發反射式螢光塗料或玻璃及其應用
US20130187534A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Remphos Technologies Llc Phosphorized kernels for remote phosphor led
CN104428265B (zh) 2012-03-30 2018-01-09 康宁股份有限公司 用于led磷光体的硼酸铋玻璃包封剂
KR101964418B1 (ko) * 2012-07-02 2019-04-01 엘지이노텍 주식회사 형광체 조성물 및 이를 포함하는 조명 장치
JP6056381B2 (ja) * 2012-07-10 2017-01-11 日本電気硝子株式会社 波長変換部材の製造方法
CN102911661A (zh) * 2012-10-19 2013-02-06 深圳市永丰源瓷业有限公司 一种耐高温防伪组合物及其制备方法
TWI509840B (zh) * 2012-11-02 2015-11-21 Univ Nat Chiao Tung 白光發光二極體封裝結構的製造方法
US9202996B2 (en) 2012-11-30 2015-12-01 Corning Incorporated LED lighting devices with quantum dot glass containment plates
CN103855270A (zh) * 2012-12-07 2014-06-11 展晶科技(深圳)有限公司 发光装置及其制造方法
KR102108210B1 (ko) 2013-02-26 2020-05-08 포항공과대학교 산학협력단 희토류 이온 함유 유리-형광체 복합체 및 이를 포함하는 발광다이오드
KR20140109233A (ko) * 2013-03-04 2014-09-15 전남대학교산학협력단 글래스 프릿을 이용한 글래스가 코팅된 형광체의 제조방법, 상기 제조방법에 의한 형광체를 이용한 백색 발광소자
KR20150132354A (ko) 2013-03-14 2015-11-25 코닝 인코포레이티드 Ｌｅｄ 조명 디바이스들
KR102075982B1 (ko) * 2013-03-15 2020-02-12 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 패키지
WO2015020859A2 (en) 2013-08-05 2015-02-12 Corning Incorporated Luminescent coatings and devices
CN104676299A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 广东德豪润达电气股份有限公司 白光led光源组件及其生产方法
WO2015093783A1 (ko) * 2013-12-16 2015-06-25 코닝정밀소재 주식회사 글라스 프릿 및 이를 이용한 발광 다이오드
DE102014101804A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
KR101485404B1 (ko) * 2014-02-13 2015-01-21 주식회사 베이스 Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법
DE102014102256A1 (de) * 2014-02-21 2015-08-27 Osram Oled Gmbh Glasware, Glasware mit Leuchtstoff-Partikeln, Vorrichtung zum Herstellen einer Glasware, Verfahren zum Herstellen einer Glasware und Verfahren zum Herstellen einer Glasware mit Leuchtstoff-Partikeln
KR101650938B1 (ko) * 2014-09-25 2016-08-24 코닝정밀소재 주식회사 집적회로 패키지용 기판
US9401468B2 (en) 2014-12-24 2016-07-26 GE Lighting Solutions, LLC Lamp with LED chips cooled by a phase transformation loop
US9871176B2 (en) 2015-02-02 2018-01-16 Ferro Corporation Glass compositions and glass frit composites for use in optical applications
KR102318233B1 (ko) * 2015-04-15 2021-10-27 엘지이노텍 주식회사 세라믹 형광체 플레이트 제조용 조성물, 세라믹 형광체 플레이트 및 발광장치
KR102449767B1 (ko) * 2015-06-04 2022-10-04 엘지이노텍 주식회사 세라믹 형광체 플레이트 제조용 조성물, 세라믹 형광체 플레이트 및 발광장치
KR102459949B1 (ko) * 2015-06-04 2022-10-31 엘지이노텍 주식회사 형광체 플레이트 제조용 조성물, 형광체 플레이트 및 조명장치
WO2016209871A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 Osram Sylvania Inc. Glass composite wavelength converter and light source having same
KR102449778B1 (ko) * 2015-12-22 2022-10-04 엘지이노텍 주식회사 형광체 플레이트 및 이의 제조방법
KR102459950B1 (ko) * 2015-12-22 2022-10-27 엘지이노텍 주식회사 형광체 플레이트 패키지
CN105819696A (zh) * 2016-03-03 2016-08-03 中国科学院上海光学精密机械研究所 低温玻璃-荧光粉复合材料及其制备方法
CN105870296B (zh) * 2016-05-27 2018-06-08 江苏罗化新材料有限公司 一种高透光led封装结构及工艺
CN109791968A (zh) 2016-07-26 2019-05-21 克利公司 发光二极管、组件和相关方法
KR101949893B1 (ko) * 2016-11-25 2019-02-19 광주과학기술원 사파이어 형광체 플레이트 및 이를 이용한 레이저 기반 백색광원 장치
US10522720B2 (en) 2017-02-25 2019-12-31 Anatoly Glass, Llc Converter plate for producing polychromatic light
DE102017212030A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-17 Tridonic Jennersdorf Gmbh LED/LD-Beleuchtungsvorrichtung mit neuartiger Remote-Leuchtstoff-Konfiguration und Verfahren zur Herstellung einer solchen
JP6665872B2 (ja) * 2018-01-15 2020-03-13 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
US11121298B2 (en) 2018-05-25 2021-09-14 Creeled, Inc. Light-emitting diode packages with individually controllable light-emitting diode chips
USD902448S1 (en) 2018-08-31 2020-11-17 Cree, Inc. Light emitting diode package
US11335833B2 (en) 2018-08-31 2022-05-17 Creeled, Inc. Light-emitting diodes, light-emitting diode arrays and related devices
US11233183B2 (en) 2018-08-31 2022-01-25 Creeled, Inc. Light-emitting diodes, light-emitting diode arrays and related devices
DE102018126248A1 (de) * 2018-10-22 2020-04-23 KM Innopat GmbH Zusammensetzung mit Konversionsleuchtstoff
US11367812B2 (en) * 2019-06-05 2022-06-21 Ferro Corporation Layered phosphor in glass
US11101411B2 (en) 2019-06-26 2021-08-24 Creeled, Inc. Solid-state light emitting devices including light emitting diodes in package structures
CN112563382A (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 昆山科技大学 白光发光二极管结构及其制造方法
CN110698073B (zh) * 2019-11-19 2022-05-13 温州大学新材料与产业技术研究院 一种全光谱硼硅酸盐荧光玻璃及其制备方法
KR20240060278A (ko) * 2022-10-28 2024-05-08 한국광기술원 폐유리를 재활용하여 제조한 형광체 및 그의 제조방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3493662B2 (ja) * 1992-02-10 2004-02-03 セイコーエプソン株式会社 蛍光表示装置
JP2007080994A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Sumita Optical Glass Inc 固体素子デバイス及びこれを用いた発光装置
JP2008019421A (ja) * 2006-06-14 2008-01-31 Nippon Electric Glass Co Ltd 蛍光体複合材料及び蛍光体複合部材
US20080042150A1 (en) * 2004-06-23 2008-02-21 Tomoji Yamaguchi White Light Emitting Device and Method for Manufacturing the Same
JP2008541465A (ja) * 2005-05-19 2008-11-20 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング 発光変換型ｌｅｄ
JP2009070892A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Citizen Holdings Co Ltd Ｌｅｄ光源
JP2009260234A (ja) * 2008-02-18 2009-11-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換部材およびその製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19962029A1 (de) 1999-12-22 2001-06-28 Philips Corp Intellectual Pty Plasmabildschirm mit rotem Leuchtstoff
JP4158012B2 (ja) * 2002-03-06 2008-10-01 日本電気硝子株式会社 発光色変換部材
JP2004273798A (ja) 2003-03-10 2004-09-30 Toyoda Gosei Co Ltd 発光デバイス
US7442326B2 (en) 2003-10-29 2008-10-28 Lumination Llc Red garnet phosphors for use in LEDs
US7553683B2 (en) 2004-06-09 2009-06-30 Philips Lumiled Lighting Co., Llc Method of forming pre-fabricated wavelength converting elements for semiconductor light emitting devices
EP1880983A4 (en) * 2005-05-11 2008-07-23 Nippon Electric Glass Co FLUORESCENT COMPOSITE GLASS, FLUORESCENT COMPOSITE GLASS GREEN SHEET, AND PROCESS FOR PRODUCING FLUORESCENT SUBSTANCE COMPOSITE GLASS
JP4802923B2 (ja) 2006-08-03 2011-10-26 日本電気硝子株式会社 波長変換部材
JP4905009B2 (ja) 2006-09-12 2012-03-28 豊田合成株式会社 発光装置の製造方法
JP2008169348A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Nippon Electric Glass Co Ltd 蛍光体複合材料
EP2120271A4 (en) 2007-03-01 2015-03-25 Nec Lighting Ltd LED ARRANGEMENT AND LIGHTING DEVICE
JP5104490B2 (ja) 2007-04-16 2012-12-19 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
WO2009012484A1 (en) 2007-07-19 2009-01-22 University Of Cincinnati Nearly index-matched luminescent glass-phosphor composites for photonic applications
US7963817B2 (en) * 2007-09-18 2011-06-21 Nichia Corporation Phosphor-containing molded member, method of manufacturing the same, and light emitting device having the same
US7989236B2 (en) 2007-12-27 2011-08-02 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method of making phosphor containing glass plate, method of making light emitting device
CN102007609B (zh) 2008-04-18 2013-01-23 旭硝子株式会社 发光二极管封装
DE102008021438A1 (de) * 2008-04-29 2009-12-31 Schott Ag Konversionsmaterial insbesondere für eine, eine Halbleiterlichtquelle umfassende weiße oder farbige Lichtquelle, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dieses Konversionsmaterial umfassende Lichtquelle
JP5757238B2 (ja) 2009-07-27 2015-07-29 コニカミノルタ株式会社 蛍光体分散ガラス及びその製造方法
CN101643315B (zh) * 2009-08-10 2012-02-08 武汉理工大学 白光led用低熔点荧光玻璃及其制备方法
WO2011065322A1 (ja) 2009-11-30 2011-06-03 コニカミノルタオプト株式会社 発光ダイオードユニットの製造方法
JP2011187798A (ja) 2010-03-10 2011-09-22 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換部材およびそれを用いた光学デバイス
CN102803170A (zh) 2010-04-19 2012-11-28 松下电器产业株式会社 玻璃组合物、光源装置以及照明装置
CN102858704B (zh) 2010-04-19 2016-02-17 松下电器产业株式会社 玻璃组合物、光源装置以及照明装置
US20130049575A1 (en) 2010-07-14 2013-02-28 Shunsuke Fujita Phosphor composite member, led device and method for manufacturing phosphor composite member
JP5678509B2 (ja) 2010-08-02 2015-03-04 日本電気硝子株式会社 波長変換部材の製造方法、波長変換部材及び光源
US20140022761A1 (en) 2011-01-21 2014-01-23 Osram Sylvania Inc. Luminescent Converter and LED Light Source Containing Same
JP2012158494A (ja) 2011-01-31 2012-08-23 Ohara Inc ガラス組成物
JP5724461B2 (ja) 2011-03-03 2015-05-27 日本電気硝子株式会社 波長変換部材の製造方法およびそれにより作製された波長変換部材、ならびに波長変換素子
JP2013010661A (ja) 2011-06-29 2013-01-17 Ohara Inc ガラス組成物

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3493662B2 (ja) * 1992-02-10 2004-02-03 セイコーエプソン株式会社 蛍光表示装置
US20080042150A1 (en) * 2004-06-23 2008-02-21 Tomoji Yamaguchi White Light Emitting Device and Method for Manufacturing the Same
JP2008541465A (ja) * 2005-05-19 2008-11-20 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング 発光変換型ｌｅｄ
JP2007080994A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Sumita Optical Glass Inc 固体素子デバイス及びこれを用いた発光装置
JP2008019421A (ja) * 2006-06-14 2008-01-31 Nippon Electric Glass Co Ltd 蛍光体複合材料及び蛍光体複合部材
JP2009070892A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Citizen Holdings Co Ltd Ｌｅｄ光源
JP2009260234A (ja) * 2008-02-18 2009-11-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換部材およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017531818A (ja) * 2014-09-26 2017-10-26 コーニング精密素材株式会社Corning Precision Materials Co., Ltd. 発光ダイオードの色変換用基板及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2632868A1 (en) 2013-09-04
US8822032B2 (en) 2014-09-02
TW201219338A (en) 2012-05-16
CN103189326A (zh) 2013-07-03
CN103189326B (zh) 2015-12-02
KR20140009987A (ko) 2014-01-23
US20120107622A1 (en) 2012-05-03
WO2012058040A1 (en) 2012-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014500214A (ja) Ｌｅｄ照明用途のための蛍光体含有ガラスフリット材料
JP6149309B2 (ja) Ｌｅｄ蛍光体用のビスマスホウ酸塩ガラス封着剤
KR101825044B1 (ko) 반도체 칩 및 변환 소자를 구비한 방사선 방출 컴포넌트 그리고 방사선 방출 컴포넌트를 제조하기 위한 방법
TWI455350B (zh) 特別用於含發光二極體的白或彩色光源之轉換材料及其製法和含此轉換材料的光源
CN109301057B (zh) 波长变换部件及使用该部件而成的发光器件
EP3477187B1 (en) Wavelength conversion member, and light emitting device using same
EP2894211B1 (en) Ceramic phosphor plate and lighting device including the same
US10580944B2 (en) Wavelength conversion member, light-emitting device, and method for manufacturing wavelength conversion member
EP3476914B1 (en) Wavelength conversion member, and light emitting device using same
KR20180082422A (ko) 파장 변환 부재의 제조 방법 및 파장 변환 부재
CN105870296A (zh) 一种高透光led封装结构及工艺
JP7019496B2 (ja) 波長変換部材およびその製造方法
KR102103881B1 (ko) Uv led칩을 이용하는 백색 발광소자
TWI638788B (zh) 包含利用玻璃漿料的顏色轉換原材料的發光二極體晶片尺寸封裝件及其製備方法
JP7480472B2 (ja) 波長変換部材及びその製造方法、並びに発光装置
CN103858245A (zh) 发光装置及涂布液

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141009

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150414

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150630

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150818