JP2015201565A - Manufacturing method of optical conversion member - Google Patents

Manufacturing method of optical conversion member Download PDF

Info

Publication number
JP2015201565A
JP2015201565A JP2014080098A JP2014080098A JP2015201565A JP 2015201565 A JP2015201565 A JP 2015201565A JP 2014080098 A JP2014080098 A JP 2014080098A JP 2014080098 A JP2014080098 A JP 2014080098A JP 2015201565 A JP2015201565 A JP 2015201565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conversion member
light conversion
light
molding
phosphor particles
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
JP2014080098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
長嶋 達雄
Tatsuo Nagashima
達雄 長嶋
谷田 正道
Masamichi Tanida
正道 谷田
進一 塚原
Shinichi Tsukahara
進一 塚原
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.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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 Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2014080098A priority Critical patent/JP2015201565A/en
Publication of JP2015201565A publication Critical patent/JP2015201565A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an optical conversion member capable of manufacturing the optical conversion member of which the quantum conversion yield is maintained excellent, by effectively recycling a molding that is discarded conventionally.SOLUTION: The manufacturing method of the optical conversion member includes: a first mixing step of mixing glass powder, a phosphor particle, a heat-resistant filler, a resin and an organic solvent to obtain a first mixture; a first molding step of molding the obtained first mixture in a desired shape to obtain a first molding; a second mixing step of dissolving the first molding in an organic solvent and mixing them while adjusting a viscosity to obtain a second mixture; a second molding step of molding the obtained second mixture in a desired shape to obtain a second molding; and a calcination step of calcinating the second molding to obtain the optical conversion member. A relational expression [P-D/G-D] of a 50% particle diameter G-Dof the glass powder and a 50% particle diameter P-Dof the phosphor particle ranges from 4 to 25.

Description

本発明は、光源の色を変換するための光変換部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a light conversion member for converting the color of a light source.

白色LEDは、微小電力の白色照明光源として利用され、照明用途への応用が期待されている。一般に、白色LEDの白色光は、光源となる青色LED素子から発せられる青色光と、その青色光の一部を蛍光体により光の色(波長)を変換した、黄色、緑色、赤色等の光とを合成して得られる。   The white LED is used as a white illumination light source with a minute electric power, and is expected to be applied to illumination applications. In general, the white light of a white LED is light of yellow, green, red, etc., which is a blue light emitted from a blue LED element serving as a light source and a color (wavelength) of a part of the blue light converted by a phosphor. And is obtained by synthesizing

このような光源の光の色(波長)を変換する光変換部材としては、ガラス中に無機蛍光体を分散したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような構成の光変換部材は、ガラスの高い透過率を利用でき、さらに、LED素子から発せられる熱を光変換部材の外部に効率よく放出できる。また、光や熱による光変換部材(特に、蛍光体)の損傷も低く、長期の信頼性が得られる。   As a light conversion member for converting the color (wavelength) of light of such a light source, a member in which an inorganic phosphor is dispersed in glass is known (for example, see Patent Document 1). The light conversion member having such a configuration can utilize the high transmittance of glass, and can efficiently release the heat generated from the LED element to the outside of the light conversion member. Moreover, the damage of the light conversion member (especially phosphor) by light and heat is low, and long-term reliability is obtained.

このような光変換部材は、一般に、ガラス粉末、蛍光体粒子、樹脂および有機溶媒を混練して混練物とする混練工程と、得られた混練物を所望の形状に成形する成形工程と、その成形物を焼成して光変換部材とする焼成工程と、により処理して製造される。   Such a light conversion member generally includes a kneading step of kneading glass powder, phosphor particles, a resin and an organic solvent into a kneaded product, a molding step of molding the obtained kneaded product into a desired shape, The molded product is fired to produce a light conversion member.

特開2003−258308号公報JP 2003-258308 A

ところで、光変換部材において、光変換色度の管理は重要であり、光変換部材を通して照射される光の色度が均一になるようにしている。この色度を均一にするには、光変換部材の厚さを均一なものとすればよい。すなわち、光変換部材の厚みにムラがあると、色度ムラが生じる原因となり均一な色調の光が得られなくなってしまう。そのため、光変換部材の製造方法において、色度ムラの少ない高品質の光変換部材を製造するには、上記成形工程において得られる成形物の厚みの管理が非常に重要となる。   By the way, in the light conversion member, the management of the light conversion chromaticity is important, and the chromaticity of the light irradiated through the light conversion member is made uniform. In order to make this chromaticity uniform, the thickness of the light conversion member may be made uniform. That is, if there is unevenness in the thickness of the light conversion member, chromaticity unevenness is caused and light with a uniform color tone cannot be obtained. Therefore, in the manufacturing method of the light conversion member, in order to manufacture a high-quality light conversion member with little chromaticity unevenness, management of the thickness of the molded product obtained in the molding step is very important.

しかしながら、上記混練物を成形する成形工程では、所定の厚みとなるように液状の混練物をシート状に形成し、有機溶媒を揮発させて成形するが、その両端部においては混練物の液ダレが生じるため、所定の厚みから外れてしまう。この両端部のように所定の厚さとなっていない部分は、規格外のものとして焼成せずに廃棄していた。なお、成型初期や成形終期における端部も混練物の液物性が安定した中央部分と異なり不安定で、所定の厚さとならなかったり、厚みムラが生じてしまったりしていた。したがって、シート状に成形した成形物は、その端部はほぼ廃棄され、安定した厚みを有する中央部が製品の製造に用いられている。   However, in the molding step of molding the kneaded product, a liquid kneaded product is formed into a sheet shape so as to have a predetermined thickness, and the organic solvent is volatilized and molded. Therefore, it deviates from the predetermined thickness. Parts that are not of a predetermined thickness, such as both ends, were discarded without firing as non-standard. In addition, unlike the central part where the liquid physical properties of the kneaded product were stable, the end part at the initial stage of molding or the final stage of molding was unstable, resulting in a predetermined thickness or uneven thickness. Therefore, the end portion of the molded product formed into a sheet shape is almost discarded, and a central portion having a stable thickness is used for manufacturing a product.

ところで、蛍光体粒子は一般に高価であり、このように成形物を廃棄してしまうと、その廃棄部分も含めて製造コストに反映されてしまうため、光変換部材の価格が高いものとなってしまう。特に、蛍光体粒子の廃棄による影響が大きく、蛍光体粒子を再利用等により有効活用する方法が求められていた。   By the way, phosphor particles are generally expensive, and if the molded product is discarded in this way, the cost of the light conversion member becomes high because it is reflected in the manufacturing cost including the discarded portion. . In particular, the influence of the disposal of the phosphor particles is great, and a method for effectively utilizing the phosphor particles by reuse or the like has been demanded.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、従来廃棄していた成形物を有効に再利用でき、量子変換収率を良好に保持した光変換部材を製造できる光変換部材の製造方法の提供を目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and a method for producing a light conversion member capable of producing a light conversion member that can effectively reuse a molded article that has been conventionally discarded and that maintains a good quantum conversion yield. The purpose is to provide.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、製造に使用する原料であるガラス粉末と蛍光体粒子において、それらの粒径を所定の関係を有するものとすることで、一旦成形された成形物を再度有機溶媒で溶解して混練し、得られた混練物を成形し、これを焼成することで、量子変換収率を良好に維持可能な光変換部材とできることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have made glass particles and phosphor particles, which are raw materials used for production, have a predetermined relationship between the particle sizes thereof. It was found that the molded product was dissolved again in an organic solvent and kneaded, and the resulting kneaded product was molded and fired to provide a light conversion member capable of maintaining a good quantum conversion yield. The present invention has been completed.

すなわち、本発明の光変換部材の製造方法は、ガラス粉末、蛍光体粒子、耐熱フィラー、樹脂および有機溶媒を混練して第1の混練物とする第1の混練工程と、得られた第1の混練物を所望の形状に成形して第1の成形体とする第1の成形工程と、前記第1の成形体を有機溶媒に溶解し、粘度調整をしながら混練して第2の混練物とする第2の混練工程と、得られた第2の混練物を所望の形状に成形して第2の成形体とする第2の成形工程と、前記第2の成形体を焼成して光変換部材とする焼成工程と、を有し、前記ガラス粉末の50%粒径G−D50と前記蛍光体粒子の50%粒径P−D50との関係式[P−D50/G−D50]が4〜25の範囲であることを特徴とする。 That is, the manufacturing method of the light conversion member of the present invention includes a first kneading step of kneading glass powder, phosphor particles, a heat-resistant filler, a resin and an organic solvent to obtain a first kneaded product, and a first obtained The first kneaded product is molded into a desired shape to form a first molded body, and the first molded body is dissolved in an organic solvent, kneaded while adjusting the viscosity, and second kneaded. A second kneading step for forming a product, a second molding step for molding the obtained second kneaded product into a desired shape to form a second molded body, and firing the second molded body. has a firing step of the optical converting member, a relation between the 50% particle size P-D 50 with the 50% particle size G-D 50 of the glass powder the phosphor particles [P-D 50 / G -D 50] is characterized in that in the range of 4 to 25.

本発明の光変換部材の製造方法によれば、混練物を成形する際に生じる厚みの管理規定外の成形物を効果的に再利用できる。この再利用により製造された光変換部材は、量子変換収率の低下を抑制でき、実用に耐えうる光変換部材とできる。また、本発明の光変換部材の製造方法により得られる光変換部材は、蛍光体粒子の廃棄量を少なく有効活用できるため、光変換部材の製造コストを従来よりも低減できる。さらに、この光変換部材を応用した照明光源や液晶表示装置等の価格も低減できる。   According to the method for producing a light conversion member of the present invention, it is possible to effectively reuse a molded product that is outside the thickness management regulations that occurs when the kneaded product is molded. The light conversion member manufactured by this reuse can suppress a decrease in the quantum conversion yield and can be a light conversion member that can withstand practical use. Moreover, since the light conversion member obtained by the method for manufacturing a light conversion member of the present invention can be effectively used with a small amount of phosphor particles discarded, the manufacturing cost of the light conversion member can be reduced as compared with the conventional case. Furthermore, the price of an illumination light source, a liquid crystal display device, or the like to which this light conversion member is applied can be reduced.

以下、本発明の光変換部材の製造方法について、詳細に説明する。
[光変換部材の製造方法]
本発明の光変換部材の製造方法により得られる光変換部材は、光源から発せられた光の一部を透過し、残部の光の波長を変換し、透過する光と波長が変換された光を合成することにより、所望の色度を有する光を外部に照射可能とする部材をいう。光変換部材は、青色光源を白色に変換するための光変換部材として特に有用である。また、ここで使用する光源としてはLED発光素子が好ましい。
Hereinafter, the manufacturing method of the light conversion member of this invention is demonstrated in detail.
[Production Method of Light Conversion Member]
The light conversion member obtained by the method for producing a light conversion member of the present invention transmits a part of the light emitted from the light source, converts the wavelength of the remaining light, and transmits the transmitted light and the wavelength-converted light. By synthesizing, a member that can irradiate light having a desired chromaticity to the outside. The light conversion member is particularly useful as a light conversion member for converting a blue light source into white. Moreover, as a light source used here, an LED light emitting element is preferable.

このような光変換部材は、ガラス粉末、蛍光体粒子および耐熱フィラーの混合粉末の焼結体からなるものであり、一般に、該混合粉末と樹脂および有機溶媒を混練して得られる混練物(スラリー)を、所望の形状に成形した後、焼成して得られる焼結体からなる。混練物の成形は、混練物を透明樹脂に塗工し、有機溶媒を揮発させて乾燥してシート状の成形体(グリーンシート)を得ることでなされる。ここで得られた成形体は、さらに焼結して光変換部材となる。なお、本明細書において上記樹脂および有機溶媒の混合物をビヒクルということもある。   Such a light conversion member is composed of a sintered body of a mixed powder of glass powder, phosphor particles and a heat-resistant filler, and is generally a kneaded product (slurry) obtained by kneading the mixed powder with a resin and an organic solvent. ) Is formed into a desired shape and then fired to obtain a sintered body. The kneaded product is formed by applying the kneaded product to a transparent resin, volatilizing the organic solvent and drying it to obtain a sheet-like molded product (green sheet). The molded body obtained here is further sintered to form a light conversion member. In the present specification, the mixture of the resin and the organic solvent may be referred to as a vehicle.

本発明においては、上記のように光変換部材を製造するにあたって、管理規定外となった成形体を再利用(リサイクル)して、改めて光変換部材を製造しようとするものである。このように再利用を可能とすることで、蛍光体粒子の廃棄量を低減し、有効活用することができる。   In the present invention, when the light conversion member is manufactured as described above, the light conversion member is intended to be manufactured again by reusing (recycling) the molded body that is out of the management regulations. By enabling reuse, the amount of phosphor particles discarded can be reduced and effectively used.

本発明では上記した通り、まず、ガラス粉末、蛍光体粒子、耐熱フィラー、樹脂および有機溶媒を混練して第1の混練物とする第1の混練工程と、得られた第1の混練物を所望の形状に成形して第1の成形体とする第1の成形工程と、第1の成形体を有機溶媒に溶解し、粘度調整をしながら混練して第2の混練物とする第2の混練工程と、得られた第2の混練物を所望の形状に成形して第2の成形体とする第2の成形工程と、第2の成形体を焼成して光変換部材とする焼成工程と、により光変換部材の製造を行うものである。   In the present invention, as described above, first, a first kneading step of kneading glass powder, phosphor particles, a heat-resistant filler, a resin and an organic solvent into a first kneaded product, and the obtained first kneaded product are A first molding step in which the first molded body is molded into a desired shape, and the first molded body is dissolved in an organic solvent and kneaded while adjusting the viscosity to form a second kneaded product. Kneading step, second molding step of molding the obtained second kneaded product into a desired shape to form a second molded body, and firing the second molded body to produce a light conversion member The light conversion member is manufactured by the process.

まずは、光変換部材の製造にあたって使用する原料について説明する。
(ガラス)
この光変換部材の製造方法に使用するガラスは、従来、光変換部材の製造に使用されているものであれば特に限定されずに使用できる。
First, the raw material used in manufacture of a light conversion member is demonstrated.
(Glass)
The glass used for the manufacturing method of this light conversion member will not be specifically limited if it is conventionally used for manufacture of a light conversion member.

ここで使用するガラスは、そのガラス転移点Tg(以下、単に「Tg」ともいう)が300〜550℃を有することが好ましい。ガラス転移点が550℃超では、光変換部材の製造工程中、焼成する際の温度が高くなり、焼成後の冷却における収縮によって蛍光体粒子の均一分散性が低下するおそれがある。すなわち、光変換部材の中心部分と外周部分との収縮度合いの差により蛍光体粒子の単位面積当たりの存在量がばらついてしまい、それが原因となって、光変換部材の面内における色度ムラが生じるおそれがある。または、ガラスと蛍光体が反応し、光変換部材の量子変換収率が低下するおそれがある。収縮または量子変換収率の低下を抑制するためには、ガラスのTgは、好ましくは520℃以下、より好ましくは500℃以下、さらに好ましくは480℃以下である。   The glass used here preferably has a glass transition point Tg (hereinafter also simply referred to as “Tg”) of 300 to 550 ° C. When the glass transition point is higher than 550 ° C., the firing temperature becomes high during the manufacturing process of the light conversion member, and the uniform dispersibility of the phosphor particles may decrease due to shrinkage in cooling after firing. That is, the amount of phosphor particles present per unit area varies due to the difference in the degree of contraction between the central portion and the outer peripheral portion of the light conversion member, which causes chromaticity unevenness in the surface of the light conversion member. May occur. Or glass and fluorescent substance react and there exists a possibility that the quantum conversion yield of a light conversion member may fall. In order to suppress shrinkage or a decrease in quantum conversion yield, the Tg of the glass is preferably 520 ° C. or lower, more preferably 500 ° C. or lower, and further preferably 480 ° C. or lower.

一方で、ガラス転移点Tgが300℃未満では焼成温度が低く、ガラスが流動する温度よりも脱灰温度の方が高くなるため、光変換部材中のカーボン含有量が多くなり、光変換部材の量子変換収率が低下するおそれがある。また、光変換部材における光の透過率が低下し、発光効率が低くなるおそれがある。ガラス転移点Tgは、より好ましくは340℃以上、さらに好ましくは380℃以上である。なお、本明細書においてガラスのTgは、DTA曲線から算出されるものである。   On the other hand, when the glass transition point Tg is less than 300 ° C., the firing temperature is low, and the decalcification temperature is higher than the temperature at which the glass flows. Therefore, the carbon content in the light conversion member increases, and the light conversion member The quantum conversion yield may be reduced. Moreover, the light transmittance in the light conversion member may be reduced, and the light emission efficiency may be reduced. The glass transition point Tg is more preferably 340 ° C. or higher, and further preferably 380 ° C. or higher. In this specification, Tg of glass is calculated from a DTA curve.

ここで使用するガラスは、Bi−B−ZnO系を主成分とすることが好ましい。中でも、酸化物基準のモル%表示で、Bi 3〜35%、B 10〜60%、ZnO 0〜50%、を含有するガラスがより好ましい。 The glass used here preferably has a Bi 2 O 3 —B 2 O 3 —ZnO system as a main component. Among them, a glass containing Bi 2 O 3 3 to 35%, B 2 O 3 10 to 60%, ZnO 0 to 50% in terms of mol% based on oxide is more preferable.

また、Bi 5〜35%、B 15〜50%、ZnO 10〜48%、SiO 0〜35%、TeO 0〜20%、Al 0〜4%、MgO 0〜20%、CaO 0〜20%、SrO 0〜20%、BaO 0〜20%、LiO 0〜10%、NaO 0〜10%、KO 0〜10%、MnO 0〜0.5%、およびCeO 0〜0.5%を含有するガラスがさらに好ましい。 Further, Bi 2 O 3 5~35%, B 2 O 3 15~50%, ZnO 10~48%, SiO 2 0~35%, TeO 2 0~20%, Al 2 O 3 0~4%, MgO 0~20%, CaO 0~20%, SrO 0~20%, BaO 0~20%, Li 2 O 0~10%, Na 2 O 0~10%, K 2 O 0~10%, MnO 2 0 More preferred are glasses containing ˜0.5% and CeO 2 0-0.5%.

このガラスは本質的に上記成分からなることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有していてもよい。以下、このガラスの各成分について説明する。   This glass preferably consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired. Hereinafter, each component of this glass is demonstrated.

Biは、ガラスの化学的耐久性を下げることなく、Tgを低くする、かつ屈折率を高くする成分であり、この系では、必須の成分である。Biの含有量は、3〜35%が好ましい。Biが3%未満では、ガラス粉末のTgが高くなり好ましくない。より好ましくは5%以上である。一方、35%超では、ガラスが不安定になり、結晶化しやすく焼結性を損ねるおそれがある。さらに、ガラスの吸収端が長波長側にシフトし、LED素子の青色光を吸収してしまう、また、屈折率が高くなり過ぎて蛍光体との屈折率差が大きくなり、LEDの発光効率が低くなるおそれがある。Biの含有量は、3〜32%がより好ましく、5〜30%がさらに好ましい。 Bi 2 O 3 is a component that lowers the Tg and raises the refractive index without lowering the chemical durability of the glass, and is an essential component in this system. The content of Bi 2 O 3 is preferably 3 to 35%. If Bi 2 O 3 is less than 3%, the Tg of the glass powder is increased, which is not preferable. More preferably, it is 5% or more. On the other hand, if it exceeds 35%, the glass becomes unstable and tends to be crystallized, which may impair the sinterability. In addition, the absorption edge of the glass shifts to the long wavelength side and absorbs the blue light of the LED element. Also, the refractive index becomes too high and the difference in refractive index from the phosphor increases, so that the luminous efficiency of the LED is increased. May be lowered. The content of Bi 2 O 3 is more preferably 3 to 32%, further preferably 5 to 30%.

は、ガラスのネットワークフォーマーであり、ガラスを安定化できる成分であり、この系では、必須の成分である。Bの含有量は、10〜60%が好ましい。Bの含有量が10%未満では、ガラスが不安定になり、結晶化しやすく、また、焼結性を損ねるおそれがある。一方で、Bの含有量が60%超では、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。Bの含有量は、15〜50%がより好ましく、20〜40%がさらに好ましい。 B 2 O 3 is a glass network former and is a component that can stabilize glass, and is an essential component in this system. The content of B 2 O 3 is preferably 10 to 60%. If the content of B 2 O 3 is less than 10%, the glass becomes unstable, tends to be crystallized, and the sinterability may be impaired. On the other hand, if the content of B 2 O 3 exceeds 60%, the chemical durability of the glass may be lowered. The content of B 2 O 3 is more preferably 15 to 50%, further preferably 20 to 40%.

ZnOは、Tgを下げる、かつ屈折率を高くする成分であり、この系では必須成分ではない。ZnOの含有量は、0〜50%が好ましい。ZnOの含有量が50%超では、ガラス化し難くなり、ガラスの製造が困難になる。ZnOの含有量は、10〜48%がより好ましく、10〜35%がさらに好ましい。   ZnO is a component that lowers Tg and raises the refractive index, and is not an essential component in this system. The content of ZnO is preferably 0 to 50%. If the content of ZnO exceeds 50%, vitrification becomes difficult, and glass production becomes difficult. The content of ZnO is more preferably 10 to 48%, further preferably 10 to 35%.

SiOは、ガラスの安定性を高くする成分であり、この系では必須成分ではない。SiOの含有量は、0〜35%が好ましい。SiOの含有量が、35%超では、Tgが高くなる、または液相温度が高くなるおそれがある。SiOの含有量は、0〜20%がより好ましく、0〜10%がさらに好ましい。SiOは500℃以下の低温焼成において、焼結性を損ねるおそれがあるため、実質的に含有しないほうが好ましい。 SiO 2 is a component that increases the stability of the glass and is not an essential component in this system. The content of SiO 2 is preferably 0 to 35%. If the content of SiO 2 exceeds 35%, Tg may increase or the liquidus temperature may increase. The content of SiO 2 is more preferably 0 to 20%, further preferably 0 to 10%. Since SiO 2 may impair the sinterability in low-temperature firing at 500 ° C. or lower, it is preferable that SiO 2 is not substantially contained.

TeOは、Tgを下げ、屈折率を高くし、耐候性を上げ、かつ液相温度を下げる成分であるが、本発明においては必須成分ではない。TeOの含有量は、0〜20%が好ましい。TeOの含有量が20%超では、焼結性を損ねる、もしくは焼成時に蛍光体と反応して蛍光体を失活させるおそれがある。TeOの含有量は、16%以下がより好ましく、14%以下がさらに好ましく、12%以下が特に好ましい。 TeO 2 is a component that lowers the Tg, raises the refractive index, raises the weather resistance, and lowers the liquidus temperature, but is not an essential component in the present invention. The content of TeO 2 is preferably 0 to 20%. If the TeO 2 content exceeds 20%, the sinterability may be impaired, or the phosphor may be deactivated by reacting with the phosphor during firing. The TeO 2 content is more preferably 16% or less, further preferably 14% or less, and particularly preferably 12% or less.

Alは化学的耐久性を向上させ、焼成時に蛍光体との反応を抑制する成分であるが、本発明においては必須成分ではない。Alの含有量は、0〜4%が好ましい。Alの含有量が4%超では、Tgが高くなり過ぎる、液相温度を上げる、焼結性を損ねるおそれがある。Alの含有量は、3%以下がより好ましい。 Al 2 O 3 is a component that improves chemical durability and suppresses reaction with the phosphor during firing, but is not an essential component in the present invention. The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 4%. If the content of Al 2 O 3 exceeds 4%, Tg may become too high, the liquidus temperature may be increased, and the sinterability may be impaired. The content of Al 2 O 3 is more preferably 3% or less.

CaO、SrO、MgOおよびBaOのアルカリ土類金属酸化物は、ガラスの安定性を高めるとともに、Tgを下げる成分であり、この系では必須成分ではない。アルカリ土類金属酸化物の合計量は、0〜20%が好ましい。この合計量が、20%超では、ガラスの安定性が低下する。より好ましくは、合計量は18%以下である。   CaO, SrO, MgO and BaO alkaline earth metal oxides are components that increase the stability of the glass and lower the Tg, and are not essential components in this system. The total amount of alkaline earth metal oxide is preferably 0 to 20%. If this total amount exceeds 20%, the stability of the glass is lowered. More preferably, the total amount is 18% or less.

MnOおよびCeOは、いずれもこの系では必須成分ではないが、ガラス中で酸化剤として機能するため、含有することが好ましい。いずれもガラス中のBiの還元を防止できるため、この系のガラスを安定化できる。Biが還元されると、ガラスが着色するため、好ましくない。そのため、MnOおよびCeOの含有量はそれぞれ0〜1%が好ましい。含有量が、1%超では、着色が大きくなるおそれがある。好ましくは0〜0.5%である。 Neither MnO 2 nor CeO 2 is an essential component in this system, but it is preferably contained because it functions as an oxidizing agent in the glass. In any case, reduction of Bi 2 O 3 in the glass can be prevented, so that this type of glass can be stabilized. Reduction of Bi 2 O 3 is not preferable because the glass is colored. Therefore, the content of MnO 2 and CeO 2 is preferably 0 to 1%. If the content exceeds 1%, coloring may increase. Preferably it is 0 to 0.5%.

LiO、NaOおよびKOのアルカリ金属酸化物は、Tgを下げる成分であり、この系では必須成分ではない。アルカリ金属酸化物の合計量は0〜15%が好ましい。上記合計量が15%超では、屈折率が低下し、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。より好ましくは0〜10%、さらに好ましくは0〜5%である。 Alkali metal oxides of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that lower Tg and are not essential components in this system. The total amount of alkali metal oxides is preferably 0 to 15%. If the total amount exceeds 15%, the refractive index is lowered, and the chemical durability of the glass may be lowered. More preferably, it is 0-10%, More preferably, it is 0-5%.

ガラスは、内包泡を脱泡できるものをさらに含んでもよい。このようなものとしては、塩化銅のような酸化触媒性を持つ金属化合物や酸化アンチモンのような、価数変化により複数の酸化数を持てるような元素が挙げられる。これらの成分の含有量は、0〜15%が好ましい。   The glass may further include a glass that can degas the encapsulated foam. Examples of such elements include elements that can have a plurality of oxidation numbers by changing the valence, such as metal compounds having oxidation catalytic properties such as copper chloride and antimony oxide. The content of these components is preferably 0 to 15%.

ガラスの密度は3.5〜7.0g/cmであることが好ましい。この範囲を外れると蛍光体との比重差が大きくなり、蛍光体粒子がガラス粉末中に均一に分散されなくなり、光変換部材にした場合に変換効率が低下するおそれがある。密度はより好ましくは3.7〜6.5g/cm、さらに好ましくは4.1〜6.0g/cmである。 The density of the glass is preferably 3.5 to 7.0 g / cm 3 . Outside this range, the difference in specific gravity with the phosphor becomes large, and the phosphor particles are not uniformly dispersed in the glass powder, and conversion efficiency may be reduced when a light conversion member is used. The density is more preferably 3.7 to 6.5 g / cm 3 , and still more preferably 4.1 to 6.0 g / cm 3 .

ガラスの屈折率は、波長633nmにおいて、1.65〜2.10であることが好ましい。この範囲を外れると蛍光体粒子との屈折率差が大きくなり、光変換部材にした場合に変換効率が低下するおそれがある。屈折率はより好ましくは1.70〜2.05、さらに好ましくは1.75〜2.00である。   The refractive index of the glass is preferably 1.65 to 2.10 at a wavelength of 633 nm. If it is out of this range, the difference in refractive index from the phosphor particles becomes large, and there is a possibility that the conversion efficiency is lowered when the light conversion member is used. The refractive index is more preferably 1.70 to 2.05, still more preferably 1.75 to 2.00.

(蛍光体粒子)
この光変換部材の製造方法に使用する蛍光体粒子は、光源の波長を変換できるものであれば、その種類は限定されず、例えば、光変換部材に使用される公知の蛍光体粒子が挙げられる。このような蛍光体粒子としては、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、アルミン酸塩化物またはハロリン酸塩化物等が挙げられる。上記した蛍光体の中でも、青色の光を赤、緑または黄色に変換するものが好ましく、波長400〜500nmに励起帯を有し、波長500〜700nmに発光ピーク(λ)を有するものがより好ましい。
(Phosphor particles)
The type of phosphor particles used in the method for producing the light conversion member is not limited as long as the wavelength of the light source can be converted, and examples thereof include known phosphor particles used for the light conversion member. . Examples of such phosphor particles include oxides, nitrides, oxynitrides, sulfides, oxysulfides, halides, aluminate chlorides, halophosphates, and the like. Among the phosphors described above, those that convert blue light into red, green, or yellow are preferable, and those that have an excitation band at a wavelength of 400 to 500 nm and have an emission peak (λ p ) at a wavelength of 500 to 700 nm are more preferable. preferable.

蛍光体は、光変換部材を通過する光が所望の色に変換されるのであれば、上記した化合物からなる群から選ばれる1以上の化合物を含有していればよく、複数種の化合物を混合して含有していてもよいし、いずれか1つを単独で含有していてもよい。色設計の容易さの観点から、いずれか1つを単独で含有することが好ましい。また、量子変換収率を高くする観点から、蛍光体は酸化物またはアルミン酸塩化物が好ましい。酸化物またはアルミン酸塩化物の蛍光体としては、ガーネット系結晶がより好ましい。ガーネット系結晶は耐水性や耐熱性に優れ、後述する本発明の製造工程を経る場合、スラリー中における失活や焼成中の失活が生じにくい。上記したガーネット系結晶としては、イットリウムとアルミニウムの複合酸化物(YAl12;以下、本明細書ではYAGと略す)や、ルテチウムとアルミニウムの複合酸化物(LuAl12;以下、本明細書ではLAGと略す)が挙げられる。 As long as the light passing through the light conversion member is converted into a desired color, the phosphor only needs to contain one or more compounds selected from the group consisting of the above-mentioned compounds, and a plurality of types of compounds are mixed. May be contained, or any one of them may be contained alone. From the viewpoint of ease of color design, it is preferable to contain any one of them. From the viewpoint of increasing the quantum conversion yield, the phosphor is preferably an oxide or aluminate chloride. The phosphor of oxide or aluminate chloride is more preferably a garnet crystal. Garnet-based crystals are excellent in water resistance and heat resistance, and are hardly deactivated in a slurry or deactivated during firing when undergoing the production process of the present invention described later. Examples of the garnet-based crystal include a composite oxide of yttrium and aluminum (Y 3 Al 5 O 12 ; hereinafter abbreviated as YAG in this specification), a composite oxide of lutetium and aluminum (Lu 3 Al 5 O 12 ; Hereinafter, it is abbreviated as LAG in this specification.

(耐熱フィラー)
この光変換部材の製造方法に使用される耐熱フィラーは、光変換部材に用いられる公知の耐熱フィラーであれば特に限定されずに用いることができる。このような耐熱フィラーをガラス中に含有させることで、光変換部材を製造する際に、焼成時に生じる収縮を抑制し、光変換部材中の蛍光体粒子の均一分散性を良好に保持できる。
(Heat resistant filler)
The heat-resistant filler used in the method for producing the light conversion member can be used without particular limitation as long as it is a known heat-resistant filler used for the light conversion member. By including such a heat-resistant filler in the glass, when the light conversion member is produced, shrinkage that occurs during firing can be suppressed, and the uniform dispersibility of the phosphor particles in the light conversion member can be favorably maintained.

この耐熱フィラーの平均粒子直径(以下、本明細書において50%粒径とも記載する)F−D50は5〜30μmが好ましい。5μm未満であると光源の光を散乱しやすくなり光変換部材の光の透過率が低下するおそれがあり、30μmを超えると光変換部材中の耐熱フィラーの分散性が低下し、焼成時における収縮を十分に抑制できなくなるおそれがある。この50%粒径F−D50は、より好ましくは6〜25μm、さらに好ましくは8〜22μmである。なお、本明細書において、50%粒径D50は、レーザ回折式粒度分布測定により得られた粒度分布から、体積基準での積算%における50%値として算出した値である。 The average particle diameter of the heat-resistant filler (hereinafter, also referred to as the 50% particle size in this specification) F-D 50 is 5~30μm is preferred. If it is less than 5 μm, light from the light source tends to be scattered and the light transmittance of the light conversion member may be reduced. If it exceeds 30 μm, the dispersibility of the heat-resistant filler in the light conversion member is reduced, and shrinkage during firing is caused. May not be sufficiently suppressed. The 50% particle size FD 50 is more preferably 6 to 25 μm, still more preferably 8 to 22 μm. In the present specification, the 50% particle size D 50 is a value calculated as a 50% value in the integrated% on a volume basis from the particle size distribution obtained by laser diffraction particle size distribution measurement.

また、波長633nmにおける、この耐熱フィラーの屈折率nは1.5〜2.5が好ましい。屈折率が当該範囲から外れると、ガラスとの屈折率差が大きくなるため、耐熱フィラーとガラスの界面での屈折が大きくなって光源の光を散乱しやすくなり光変換部材の光の透過率が低下するおそれがある。この耐熱フィラーの屈折率nは、より好ましくは1.6〜2.3、さらに好ましくは1.7〜2.2である。   Further, the refractive index n of the heat resistant filler at a wavelength of 633 nm is preferably 1.5 to 2.5. If the refractive index is out of the range, the difference in refractive index from the glass increases, so that the refraction at the interface between the heat-resistant filler and the glass increases and the light from the light source is easily scattered, and the light transmittance of the light conversion member is increased. May decrease. The refractive index n of the heat resistant filler is more preferably 1.6 to 2.3, and still more preferably 1.7 to 2.2.

さらに、この耐熱フィラーは、その50%粒径D50と波長633nmにおけるその屈折率nとの関係式[D50/n]が2〜20である耐熱フィラーが好ましい。この耐熱フィラーにおける上記の関係式[D50/n]が2未満であると、光源の光を散乱しやすくなり光変換部材の光の透過率が低下する傾向があり、20を超えるとガラス中への分散性が低下し、収縮を均一に抑制できなくなるおそれがある。この関係式[D50/n]は好ましくは3〜18、より好ましくは4〜15の範囲である。 Further, the heat resistant filler is preferably a heat resistant filler having a relational expression [D 50 / n] of 2 to 20 between the 50% particle diameter D 50 and the refractive index n at a wavelength of 633 nm. If the relational expression [D 50 / n] in this heat-resistant filler is less than 2, the light from the light source tends to be scattered, and the light transmittance of the light conversion member tends to decrease. The dispersibility of the resin may decrease, and shrinkage may not be suppressed uniformly. This relational expression [D 50 / n] is preferably in the range of 3 to 18, more preferably 4 to 15.

また、この耐熱フィラーは、光変換部材の製造時における焼成温度に対して耐熱性を有するものであればよく、例えば、アルミナ、ジルコニア、マグネシア等が挙げられ、これらのうち少なくとも1種以上を含有していればよい。   Moreover, this heat-resistant filler should just have heat resistance with respect to the calcination temperature at the time of manufacture of a light conversion member, for example, an alumina, a zirconia, magnesia etc. are mentioned, Among these, at least 1 type or more is contained. If you do.

なお、耐熱フィラーの屈折率は、そのバルク体を用い、波長633nmの光に対する屈折率nを、メトリコン社製モデル2010プリズムカプラを用いて測定できる。   The refractive index of the heat-resistant filler can be measured using a bulk body and the refractive index n for light having a wavelength of 633 nm using a model 2010 prism coupler manufactured by Metricon.

上記のように、本発明の製造方法により得られる光変換部材は、ガラス中に蛍光体粒子と耐熱フィラーとが分散して構成されている。光変換部材の焼成時における収縮を十分に抑制するために、ガラス、蛍光体粒子および耐熱フィラーの合計量を100%としたとき、体積分率で、耐熱フィラーを3〜30%含有することが好ましい。この含有率が3%未満であると十分に収縮を抑制できなくなるおそれがあり、30%を超えると光変換部材の光の透過率が低下して光源の利用効率が低下するおそれがある。   As described above, the light conversion member obtained by the production method of the present invention is configured by dispersing phosphor particles and heat-resistant filler in glass. In order to sufficiently suppress shrinkage during firing of the light conversion member, when the total amount of glass, phosphor particles and heat-resistant filler is 100%, the heat-resistant filler may contain 3 to 30% by volume fraction. preferable. If the content is less than 3%, the shrinkage may not be sufficiently suppressed, and if it exceeds 30%, the light transmittance of the light conversion member may be reduced, and the utilization efficiency of the light source may be reduced.

このとき、体積分率で、ガラスを50〜96%、蛍光体粒子を1〜40%、含有することが好ましい。このような含有量とすることで、光変換部材として、光源からの光の透過率、蛍光体粒子の光変換量、をバランスよく製造でき、かつ、製造時の収縮を抑制して、光変換色度のムラが生じることを抑制できる。   At this time, it is preferable to contain 50 to 96% of glass and 1 to 40% of phosphor particles in volume fraction. With such a content, the light conversion member can be manufactured in a well-balanced manner with the light transmittance from the light source and the light conversion amount of the phosphor particles. It is possible to suppress the occurrence of chromaticity unevenness.

上記成分を混練する際、蛍光体粒子、耐熱フィラーおよびガラス粉末の合計量を100%としたとき、混合粉末中の各成分の含有量は、体積分率で、蛍光体粒子が1〜40%、耐熱フィラーが3〜30%、ガラス粉末が50〜96%とするのが好ましい。   When kneading the above components, when the total amount of the phosphor particles, the heat-resistant filler and the glass powder is 100%, the content of each component in the mixed powder is a volume fraction, and the phosphor particles are 1 to 40%. The heat-resistant filler is preferably 3 to 30%, and the glass powder is preferably 50 to 96%.

蛍光体粒子を1%以上、ガラス粉末を96%以下で含有すれば、量子変換収率を高くでき、入射光を効率的に変換でき、所望の色の光が得られる。蛍光体粒子の体積分率は、より好ましくは5%以上、さらに好ましくは7%以上、特に好ましくは10%以上である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは91%以下、さらに好ましくは87%以下、特に好ましくは83%以下である。   If phosphor particles are contained at 1% or more and glass powder at 96% or less, the quantum conversion yield can be increased, incident light can be efficiently converted, and light of a desired color can be obtained. The volume fraction of the phosphor particles is more preferably 5% or more, further preferably 7% or more, and particularly preferably 10% or more. The volume fraction of the glass powder is more preferably 91% or less, further preferably 87% or less, and particularly preferably 83% or less.

蛍光体粒子の体積分率が40%超で、ガラス粉末の体積分率が50%未満では、蛍光体粒子とガラス粉末の混合体の焼結性を損ね、さらに光変換部材の透過率が低くなるおそれがある。また、変換される蛍光色の光が多くなり、所望の色の光が得られないおそれがある。蛍光体粒子の体積分率は、より好ましくは35%以下、さらに好ましくは30%以下、特に好ましくは25%以下である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは55%以上、さらに好ましくは60%以上、特に好ましくは65%以上である。   If the volume fraction of the phosphor particles is more than 40% and the volume fraction of the glass powder is less than 50%, the sinterability of the mixture of the phosphor particles and the glass powder is impaired, and the transmittance of the light conversion member is low. There is a risk. Moreover, there is a possibility that light of a desired color cannot be obtained due to an increase in converted fluorescent light. The volume fraction of the phosphor particles is more preferably 35% or less, still more preferably 30% or less, and particularly preferably 25% or less. The volume fraction of the glass powder is more preferably 55% or more, further preferably 60% or more, and particularly preferably 65% or more.

また、耐熱フィラーの体積分率が3%以上であると、光変換部材の焼成時の収縮を効率的に抑制でき、蛍光体粒子が均一に分散している状態を保持でき好ましい。耐熱フィラーの体積分率は、より好ましくは4%以上、さらに好ましくは5%以上、特に好ましくは7%以上である。また、耐熱フィラーの体積分率が30%超となると、混合粉末の焼結性を損ね、さらに光変換部材の透過率が低くなるおそれがある。耐熱フィラーの体積分率は、好ましくは28%以下、より好ましくは26%以下、さらに好ましくは20%以下、特に好ましくは15%以下である。   Moreover, it is preferable that the volume fraction of the heat-resistant filler is 3% or more because the shrinkage during firing of the light conversion member can be efficiently suppressed, and the state in which the phosphor particles are uniformly dispersed can be maintained. The volume fraction of the heat-resistant filler is more preferably 4% or more, further preferably 5% or more, and particularly preferably 7% or more. Further, if the volume fraction of the heat-resistant filler exceeds 30%, the sinterability of the mixed powder is impaired, and the transmittance of the light conversion member may be lowered. The volume fraction of the heat resistant filler is preferably 28% or less, more preferably 26% or less, still more preferably 20% or less, and particularly preferably 15% or less.

樹脂および有機溶剤からなるビヒクルは、上記混合粉末に対して、次の成形工程で所定形状に成形可能な程度の粘度となる量を混合して混練物(スラリー)とすればよい。   A vehicle composed of a resin and an organic solvent may be mixed with the above-mentioned mixed powder in an amount that can be molded into a predetermined shape in the next molding step to form a kneaded product (slurry).

(樹脂および有機溶媒)
そして、ここで使用される樹脂としては、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、アルキッド樹脂またはロジン樹脂などを使用できる。また、上記有機溶媒としては、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、アルコール、エーテル、ケトンまたはエステル類などを使用できる。なお、グリーンシートの強度向上のためには、ビヒクルに、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂またはロジン樹脂などを含有することが好ましい。なお、本明細書において上記樹脂および有機溶媒の混合物をビヒクルということもある。
(Resin and organic solvent)
As the resin used here, ethyl cellulose, nitrocellulose, acrylic resin, vinyl acetate, butyral resin, melamine resin, alkyd resin, rosin resin, or the like can be used. As the organic solvent, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alcohols, ethers, ketones or esters can be used. In order to improve the strength of the green sheet, the vehicle preferably contains a butyral resin, a melamine resin, an alkyd resin, a rosin resin, or the like. In the present specification, the mixture of the resin and the organic solvent may be referred to as a vehicle.

以下、この光変換部材の製造方法において、各製造工程について詳細に説明する。
(第1の混練工程)
本発明における第1の混練工程は、ガラス粉末、蛍光体粒子、耐熱フィラー、樹脂および有機溶媒を混練して混練物(スラリー)とするもので、これら原料を均一に混練できればよい。この混練にあたっては、公知の混練方法、例えば、ディゾルバー、ホモミキサー、ニーダー、ロールミル、サンドミル、アトライター、ボールミル、バイブレーターミル、高速インペラーミル、超音波ホモジナイザー、振とう機等を使用した混練を行えばよい。
Hereinafter, in the method for manufacturing the light conversion member, each manufacturing process will be described in detail.
(First kneading step)
The first kneading step in the present invention involves kneading glass powder, phosphor particles, heat-resistant filler, resin and organic solvent to obtain a kneaded product (slurry), and it is sufficient that these raw materials can be kneaded uniformly. In this kneading, a known kneading method, for example, kneading using a dissolver, homomixer, kneader, roll mill, sand mill, attritor, ball mill, vibrator mill, high-speed impeller mill, ultrasonic homogenizer, shaker, etc. Good.

ここで使用する原料について、ガラス粉末は、上記したガラスの組成を満足するように公知のガラス粉末の複数種を混合して調製してもよいし、所定の熱特性を有するように成分を調合して混合し、電気炉などで溶融し、急冷して所定の組成を有するガラスとして製造しておき、これを粉砕し、分級して調製してもよい。   Regarding the raw materials used here, the glass powder may be prepared by mixing a plurality of known glass powders so as to satisfy the above-mentioned glass composition, or the components are prepared so as to have predetermined thermal characteristics. Then, they may be mixed, melted in an electric furnace or the like, rapidly cooled to produce a glass having a predetermined composition, and this may be pulverized and classified.

このときガラス粉末の50%粒径G−D50は2.0μm未満が好ましい。平均粒径G−D50が2.0μm以上では、蛍光体粒子や耐熱フィラーがガラス粉末中に均一に分散されなくなり、光変換部材にした場合に光変換効率が低下したり、焼成時の収縮量が大きくなったりするおそれがある。平均粒径G−D50は、より好ましくは1.5μm以下、さらに好ましくは1.4μm以下である。 At this time, the glass powder preferably has a 50% particle size GD 50 of less than 2.0 μm. When the average particle size GD 50 is 2.0 μm or more, the phosphor particles and the heat-resistant filler are not uniformly dispersed in the glass powder, and the light conversion efficiency is reduced when the light conversion member is used, or the shrinkage during firing The amount may increase. The average particle size GD 50 is more preferably 1.5 μm or less, and still more preferably 1.4 μm or less.

また、ガラス粉末の最大粒径G−Dmaxは、30μm以下が好ましい。最大粒径G−Dmaxが30μm超では、蛍光体粒子や耐熱フィラーがガラス粉末中に均一に分散されにくくなり、光変換部材を製造した場合に、蛍光体の光変換効率が低下したり、焼成時の収縮量が大きくなったりするおそれがある。G−Dmaxは、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。なお、本明細書において、G−Dmaxはレーザ回折式粒度分布測定により算出した最大粒径の値である。 Further, the maximum particle size GD max of the glass powder is preferably 30 μm or less. When the maximum particle size GD max is more than 30 μm, the phosphor particles and the heat-resistant filler are less likely to be uniformly dispersed in the glass powder, and when a light conversion member is produced, the light conversion efficiency of the phosphor decreases, There is a risk that the amount of shrinkage during firing may increase. GD max is more preferably 20 μm or less, and further preferably 15 μm or less. In the present specification, GD max is the value of the maximum particle size calculated by laser diffraction particle size distribution measurement.

また、蛍光体粒子は、上記説明した粒子である。この蛍光体粒子の平均粒径P−D50は、5〜30μmが好ましい。蛍光体粒子のP−D50が5μm未満であると、蛍光体粒子の比表面積が大きくなり、失活しやすくなるおそれがある。この平均粒径P−D50は、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは7μm以上、特に好ましくは8μm以上である。一方、蛍光体粒子のP−D50が30μm超では、光変換部材中で分散性が悪くなり、光の変換効率が悪くなると共に、色度ムラが生じるおそれがある。そのため、平均粒径P−D50は、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。 The phosphor particles are the particles described above. The average particle size P-D 50 of the phosphor particles, 5 to 30 [mu] m is preferred. If the P—D 50 of the phosphor particles is less than 5 μm, the specific surface area of the phosphor particles is increased, and there is a possibility that the phosphor particles are easily deactivated. The average particle size PD 50 is more preferably 6 μm or more, further preferably 7 μm or more, and particularly preferably 8 μm or more. On the other hand, if the PD 50 of the phosphor particles is more than 30 μm, the dispersibility is deteriorated in the light conversion member, the light conversion efficiency is deteriorated, and chromaticity unevenness may occur. Therefore, the average particle size PD 50 is more preferably 20 μm or less, and even more preferably 15 μm or less.

なお、これら蛍光体粒子の50%粒径P−D50とガラス粉末の50%粒径G−D50とは、次の関係式[P−D50/G−D50]が4〜25の範囲であることが求められる。この関係式による数値範囲は、5〜22であることが好ましく、6〜20であることがより好ましい。これは、後述する蛍光体粒子の再利用による製造では、混練工程および成形工程がそれぞれ少なくとも2回行われるため、蛍光体粒子とガラス粉末とが衝突を繰り返し、蛍光体それによって光変換部材の量子変換収率が低下してしまうためである。 Note that the 50% particle size P-D 50 50% particle diameter G-D 50 of the glass powder of the phosphor particles, the following relationship [P-D 50 / G- D 50] of 4 to 25 A range is required. The numerical range according to this relational expression is preferably 5 to 22, and more preferably 6 to 20. This is because in the production by reusing phosphor particles, which will be described later, the kneading step and the molding step are each performed at least twice, so that the phosphor particles and the glass powder repeatedly collide with each other. This is because the conversion yield decreases.

すなわち、蛍光体粒子の表面が損傷することにより、光の波長の変換能が低下してしまうためであると考えられる。そのため、上記関係式を満たすようにして、蛍光体粒子の50%粒径P−D50をガラス粉末の50%粒径G−D50よりも十分に大きくすることで、ガラス粒子との衝突による蛍光体粒子の損傷を効果的に低減できるものとした。 That is, it is considered that the ability to convert the wavelength of light is reduced due to damage to the surface of the phosphor particles. Therefore, so as to satisfy the above relationship, by 50% particle diameter P-D 50 of the phosphor particles sufficiently larger than the 50% particle size G-D 50 of the glass powder, by collision with the glass particles It was assumed that damage to the phosphor particles can be effectively reduced.

上記成分を混練する際、蛍光体粒子、耐熱フィラーおよびガラス粉末の合計量を100%としたとき、混合粉末中の各成分の含有量は、体積分率で、蛍光体粒子が1〜40%、耐熱フィラーが3〜30%、ガラス粉末が50〜96%とするのが好ましい。   When kneading the above components, when the total amount of the phosphor particles, the heat-resistant filler and the glass powder is 100%, the content of each component in the mixed powder is a volume fraction, and the phosphor particles are 1 to 40%. The heat-resistant filler is preferably 3 to 30%, and the glass powder is preferably 50 to 96%.

蛍光体粒子を1%以上、ガラス粉末を96%以下で含有すれば、量子変換収率を高くでき、入射光を効率的に変換でき、所望の色の光が得られる。蛍光体粒子の体積分率は、より好ましくは5%以上、さらに好ましくは7%以上、特に好ましくは10%以上である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは91%以下、さらに好ましくは87%以下、特に好ましくは83%以下である。   If phosphor particles are contained at 1% or more and glass powder at 96% or less, the quantum conversion yield can be increased, incident light can be efficiently converted, and light of a desired color can be obtained. The volume fraction of the phosphor particles is more preferably 5% or more, further preferably 7% or more, and particularly preferably 10% or more. The volume fraction of the glass powder is more preferably 91% or less, further preferably 87% or less, and particularly preferably 83% or less.

蛍光体粒子の体積分率が40%超で、ガラス粉末の体積分率が50%未満では、蛍光体粒子とガラス粉末の混合体の焼結性を損ね、さらに光変換部材の透過率が低くなるおそれがある。また、変換される蛍光色の光が多くなり、所望の色の光が得られないおそれがある。蛍光体粒子の体積分率は、より好ましくは35%以下、さらに好ましくは30%以下、特に好ましくは25%以下である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは55%以上、さらに好ましくは60%以上、特に好ましくは65%以上である。   If the volume fraction of the phosphor particles is more than 40% and the volume fraction of the glass powder is less than 50%, the sinterability of the mixture of the phosphor particles and the glass powder is impaired, and the transmittance of the light conversion member is low. There is a risk. Moreover, there is a possibility that light of a desired color cannot be obtained due to an increase in converted fluorescent light. The volume fraction of the phosphor particles is more preferably 35% or less, still more preferably 30% or less, and particularly preferably 25% or less. The volume fraction of the glass powder is more preferably 55% or more, further preferably 60% or more, and particularly preferably 65% or more.

また、耐熱フィラーの体積分率が3%以上であると、光変換部材の焼成時の収縮を効率的に抑制でき、蛍光体粒子が均一に分散している状態を保持でき好ましい。耐熱フィラーの体積分率は、より好ましくは4%以上、さらに好ましくは5%以上、特に好ましくは7%以上である。また、耐熱フィラーの体積分率が30%超となると、混合粉末の焼結性を損ね、さらに光変換部材の透過率が低くなるおそれがある。耐熱フィラーの体積分率は、好ましくは28%以下、より好ましくは26%以下、さらに好ましくは20%以下、特に好ましくは15%以下である。   Moreover, it is preferable that the volume fraction of the heat-resistant filler is 3% or more because the shrinkage during firing of the light conversion member can be efficiently suppressed, and the state in which the phosphor particles are uniformly dispersed can be maintained. The volume fraction of the heat-resistant filler is more preferably 4% or more, further preferably 5% or more, and particularly preferably 7% or more. Further, if the volume fraction of the heat-resistant filler exceeds 30%, the sinterability of the mixed powder is impaired, and the transmittance of the light conversion member may be lowered. The volume fraction of the heat resistant filler is preferably 28% or less, more preferably 26% or less, still more preferably 20% or less, and particularly preferably 15% or less.

樹脂および有機溶剤からなるビヒクルは、上記混合粉末に対して、次の成形工程で所定形状に成形可能な程度の粘度となる量を混合してスラリーとすればよい。   A vehicle composed of a resin and an organic solvent may be made into a slurry by mixing the above mixed powder with an amount of viscosity that can be molded into a predetermined shape in the next molding step.

そして、焼結体として本光変換部材を製造するには、上記した原料であるガラス粉末、蛍光体粒子、耐熱フィラー、樹脂および有機溶媒を混練して第1の混練物とする第1の混練工程と、得られた第1の混練物を所望の形状に成形して第1の成形体とする第1の成形工程と、第1の成形体に有機溶媒を加えて混練し、第2の混練物とする第2の混練工程と、得られた第2の混練物を所望の形状に成形して第2の成形体とする第2の成形工程と、第2の成形体を焼成して光変換部材とする焼成工程と、を順次行えばよい。   And in order to manufacture this light conversion member as a sintered compact, the 1st kneading | mixing which knead | mixes the glass powder which is the above-mentioned raw material, fluorescent substance particle, a heat-resistant filler, resin, and an organic solvent as a 1st kneaded material is carried out. A first molding step in which the obtained first kneaded product is molded into a desired shape to form a first molded body, an organic solvent is added to the first molded body and kneaded, and a second A second kneading step for forming a kneaded product, a second molding step for forming the obtained second kneaded product into a desired shape to form a second molded body, and firing the second molded body. What is necessary is just to perform sequentially the baking process used as a light conversion member.

(第1の成形工程)
本発明における第1の成形工程は、上記第1の混練工程で得られた混練物(スラリー)を、所望の形状に成形するものである。成形方法としては、所望の形状が付与できれば、特に制限されるものではなく、例えば、プレス成形法、ロール成形法、ドクターブレード成形法などの公知の方法が挙げられる。ドクターブレード成形法で得られる第1の成形体(グリーンシート)は、均一な膜厚の光変換部材を大面積で効率よく製造できるため好ましい。
(First molding step)
The first molding step in the present invention is to mold the kneaded product (slurry) obtained in the first kneading step into a desired shape. The molding method is not particularly limited as long as a desired shape can be imparted, and examples thereof include known methods such as a press molding method, a roll molding method, and a doctor blade molding method. The first molded body (green sheet) obtained by the doctor blade molding method is preferable because a light conversion member having a uniform film thickness can be efficiently produced in a large area.

第1の成形体(グリーンシート)は、例えば、以下の工程で製造できる。ガラス粉末、蛍光体粒子および耐熱フィラーをビヒクルに混練し、脱泡してスラリーを得る。得られたスラリーをドクターブレード法により、透明樹脂上に塗工し、乾燥する。乾燥後、所望の大きさに切り出し、透明樹脂を剥がして、成形体(グリーンシート)を得る。さらに、これらをプレスし、積層体にすることで、所望の厚みの成形体を確保できる。   A 1st molded object (green sheet) can be manufactured in the following processes, for example. Glass powder, phosphor particles and heat-resistant filler are kneaded in a vehicle and defoamed to obtain a slurry. The obtained slurry is coated on a transparent resin by a doctor blade method and dried. After drying, it is cut into a desired size and the transparent resin is peeled off to obtain a molded body (green sheet). Furthermore, by pressing these to form a laminate, a molded body having a desired thickness can be secured.

ここで、スラリーを塗工する透明樹脂としては、剥離性を有するものであれば、特に限定されない。ここで使用する透明樹脂は、均一な膜厚のグリーンシートが得られるように、均一な厚さの透明フィルムを使用することが好ましく、このような透明フィルムとしては、例えば、PETフィルムなどが挙げられる。   Here, the transparent resin for applying the slurry is not particularly limited as long as it has releasability. The transparent resin used here is preferably a transparent film having a uniform thickness so that a green sheet having a uniform thickness can be obtained. Examples of such a transparent film include a PET film. It is done.

なお、ここで得られる第1の成形体は、所定の厚みとなるように液状の混練物をシート状に形成し、乾燥炉に入れて、有機溶媒を揮発させて成形するが、その両端部においては混練物の液ダレが生じるため、所定の厚みから外れる部分ができてしまう。この両端部のように所定の厚さとなっていない部分を、次の第2の混練工程で処理するようにすればよい。また、成型初期や成形終期における端部も混練物の液物性が安定した中央部分と異なり不安定で、所定の厚さとならなかったり、厚みムラが生じてしまったりするため、これらも第2の混練工程で処理するようにすればよい。なお、所定の厚みを有する第1の成形体は、従来通り、焼成工程により焼結させて光変換部材とすればよい。   The first molded body obtained here is formed by forming a liquid kneaded material in a sheet shape so as to have a predetermined thickness, putting it in a drying furnace, and volatilizing the organic solvent. In this case, liquid kneading of the kneaded product occurs, so that a portion deviating from a predetermined thickness is formed. What is necessary is just to process the part which is not predetermined thickness like this both ends by the following 2nd kneading | mixing process. Also, the end portion at the initial stage of molding or at the final stage of molding is unstable unlike the central portion where the liquid property of the kneaded material is stable, and it may not have a predetermined thickness, or uneven thickness may occur. What is necessary is just to make it process in a kneading | mixing process. In addition, what is necessary is just to sinter the 1st molded object which has predetermined | prescribed thickness by a baking process conventionally, and to make it a light conversion member.

(第2の混練工程)
本発明における第2の混練工程は、上記第1の成形工程で得られた第1の成形体を有機溶媒に溶解し、粘度調整をしながら混練して第2の混練物(スラリー)とするもので、第1の成形体を構成する原料(第1の混練工程で使用した原料)を再度均一に混練できればよい。
(Second kneading step)
In the second kneading step in the present invention, the first molded body obtained in the first molding step is dissolved in an organic solvent and kneaded while adjusting the viscosity to obtain a second kneaded product (slurry). Therefore, it is only necessary that the raw material constituting the first molded body (the raw material used in the first kneading step) can be uniformly kneaded again.

この混練にあたっては、まず、第1の成形体の重量を測定後、有機溶媒中に十分に溶解する必要がある。したがって、比較的多量の有機溶媒を使用する。このように第1の成形体を溶解した有機溶媒は、一般に粘度が小さい液状である。そのため、第2の混練物を得るために、有機溶媒を揮発させて粘度調整をしながら混練して第2の混練物とする。このとき、ビヒクルを添加してもよい。   In this kneading, first, after measuring the weight of the first molded body, it is necessary to sufficiently dissolve in the organic solvent. Therefore, a relatively large amount of organic solvent is used. Thus, the organic solvent which melt | dissolved the 1st molded object is generally a liquid with a small viscosity. Therefore, in order to obtain the second kneaded product, the organic solvent is volatilized and kneaded while adjusting the viscosity to obtain a second kneaded product. At this time, a vehicle may be added.

また、この段階では、必要に応じて、光変換部材の原料となるガラス粉末、蛍光体粒子および耐熱フィラーを添加して、原料割合の調整および混練物の粘度調整を行うこともできる。さらに、第1の成形体とは異なる色度になるように、蛍光体の量や種類を変えてもよい。このとき調整される粘度は、第1の混練物と同程度の粘度が好ましく、次の第2の成形工程で所望の形状を形成するのに適した粘度とすればよい。   Further, at this stage, if necessary, glass powder, phosphor particles and heat-resistant filler as raw materials for the light conversion member can be added to adjust the raw material ratio and the viscosity of the kneaded product. Furthermore, you may change the quantity and kind of fluorescent substance so that it may become chromaticity different from a 1st molded object. The viscosity adjusted at this time is preferably about the same as that of the first kneaded product, and may be a viscosity suitable for forming a desired shape in the next second molding step.

なお、ここで用いる第1の成形体は、上記したように第1の成形体のうちの一部であり、管理規定外となるようなそのまま光変換部材の製造に用いられない第1の成形体であることが好ましい。   The first molded body used here is a part of the first molded body as described above, and the first molded body that is not used for manufacturing the light conversion member as it is outside the management regulations. It is preferable that it is a body.

(第2の成形工程)
本発明における第2の成形工程は、上記第2の混練工程で得られた第2の混練物(スラリー)を、所望の形状に成形するものである。成形方法としては、所望の形状が付与できれば、特に制限されるものではなく、例えば、プレス成形法、ロール成形法、ドクターブレード成形法などの公知の方法が挙げられる。ドクターブレード成形法で得られる第2の成形体(グリーンシート)は、均一な膜厚の光変換部材を大面積で効率よく製造できるため好ましい。
(Second molding step)
The second molding step in the present invention is to mold the second kneaded product (slurry) obtained in the second kneading step into a desired shape. The molding method is not particularly limited as long as a desired shape can be imparted, and examples thereof include known methods such as a press molding method, a roll molding method, and a doctor blade molding method. The second molded body (green sheet) obtained by the doctor blade molding method is preferable because a light conversion member having a uniform film thickness can be efficiently produced in a large area.

第2の成形体は、上記第1の成形工程で説明した第1の成形体の成形と同様の操作により得ることができる。   The second molded body can be obtained by the same operation as the molding of the first molded body described in the first molding step.

なお、この第2の成形工程でも、第1の成形工程と同様に、所定の厚みとして得られない部分が出てくるため、そのような第2の成形体を改めて第3の混練工程および第3の成形工程やそれ以上の工程により処理して、次に説明する焼成工程により光変換部材としてもよい。ただし、混練工程と成形工程を繰り返すほど、量子変換収率は低下していくため、求められる製品特性を満たすように、できるだけ少ない繰り返し回数で処理するのが好ましい。   In the second molding step, as in the first molding step, a portion that cannot be obtained as the predetermined thickness appears. Therefore, such a second molded body is changed to the third kneading step and the second step. It is good also as a light conversion member by processing by the 3 shaping | molding process or the process beyond it, and the baking process demonstrated below. However, since the quantum conversion yield decreases as the kneading process and the molding process are repeated, it is preferable to perform the treatment with as few repetitions as possible so as to satisfy the required product characteristics.

(焼成工程)
本発明における焼成工程は、第2の成形工程で得られた第2の成形体を焼成することで焼結させ、光変換部材とする工程である。この焼成工程における焼成は、混合粉末を焼結させて、蛍光体粒子と耐熱フィラーとを分散して含有するガラスを得るものであり、公知の焼成方法によりガラス体を製造すればよい。
(Baking process)
The firing step in the present invention is a step in which the second molded body obtained in the second molding step is fired to sinter and form a light conversion member. Firing in this firing step is to sinter the mixed powder to obtain a glass containing phosphor particles and heat-resistant filler dispersed therein, and the glass body may be produced by a known firing method.

焼成工程は焼成してガラス体とできれば、その条件は特に限定されないが、焼成雰囲気は10Pa以下の減圧雰囲気もしくは酸素濃度が1〜15%の雰囲気が好ましい。また、焼成温度は、400〜650℃の範囲が、焼成時間は1〜10時間の範囲が好ましい。本発明の光変換部材の製造方法において、上記範囲外で実施すると、光変換部材の量子変換収率が低下するおそれがある。 As long as the firing step can be performed to form a glass body, the conditions are not particularly limited, but the firing atmosphere is preferably a reduced pressure atmosphere of 10 3 Pa or less or an atmosphere having an oxygen concentration of 1 to 15%. The firing temperature is preferably in the range of 400 to 650 ° C., and the firing time is preferably in the range of 1 to 10 hours. In the manufacturing method of the light conversion member of this invention, when implemented outside the said range, there exists a possibility that the quantum conversion yield of a light conversion member may fall.

このようにして得られる光変換部材の量子変換収率は80%以上が好ましい。量子変換収率が80%未満では、所望の色を得るために、光変換部材の厚みを大きくしなければならない。厚みが大きくなると、光変換部材の透過率が低下するおそれがある。光変換部材の量子変換収率は、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上である。なお、上記量子変換収率は、励起光を照射した時の、発光としてサンプルから放出されたフォトン数と、サンプルにより吸収されたフォトン数との比率で表される。上記フォトン数は、積分球法で測定する。   The quantum conversion yield of the light conversion member thus obtained is preferably 80% or more. If the quantum conversion yield is less than 80%, the thickness of the light conversion member must be increased in order to obtain a desired color. When the thickness is increased, the transmittance of the light conversion member may be reduced. The quantum conversion yield of the light conversion member is more preferably 85% or more, and still more preferably 90% or more. The quantum conversion yield is expressed as a ratio of the number of photons emitted from the sample as light emission when irradiated with excitation light and the number of photons absorbed by the sample. The number of photons is measured by the integrating sphere method.

また、この光変換部材は、第1の成形体を焼成して得られる従来の光変換部材に対して製造工程が増えるため、その量子変換収率は従来の光変換部材の量子変換収率と比較して低減するものの、その低減率を低く抑えることができる。例えば、その低減率は5%以下が好ましく、4%以下がより好ましく、3%以下がさらに好ましい。   Moreover, since this light conversion member increases a manufacturing process with respect to the conventional light conversion member obtained by baking a 1st molded object, the quantum conversion yield is the quantum conversion yield of the conventional light conversion member, and Although reduced in comparison, the reduction rate can be kept low. For example, the reduction rate is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less.

この光変換部材は、量子変換収率を高く保持できるので、光変換部材を薄くしても、上記した光変換部材の機能を発揮できる。光変換部材の厚みは50〜500μmが好ましい。光変換部材の厚みが50μm以上では、光変換部材のハンドリングが容易になり、特に所望の大きさにカットする際に光変換部材の割れを抑制できる。光変換部材の厚みは、より好ましくは80μm以上、さらに好ましくは100μm以上、特に好ましくは120μm以上である。光変換部材の厚みが500μm以下では、光変換部材を透過する全光束量を高く維持できる。光変換部材の厚みは、好ましくは400μm以下、さらに好ましくは300μm以下、特に好ましくは250μm以下である。   Since this light conversion member can maintain a high quantum conversion yield, even if the light conversion member is thinned, the above-described function of the light conversion member can be exhibited. The thickness of the light conversion member is preferably 50 to 500 μm. When the thickness of the light conversion member is 50 μm or more, handling of the light conversion member becomes easy, and cracking of the light conversion member can be suppressed particularly when cutting to a desired size. The thickness of the light conversion member is more preferably 80 μm or more, further preferably 100 μm or more, and particularly preferably 120 μm or more. When the thickness of the light conversion member is 500 μm or less, the total light flux transmitted through the light conversion member can be maintained high. The thickness of the light conversion member is preferably 400 μm or less, more preferably 300 μm or less, and particularly preferably 250 μm or less.

なお、用いる蛍光体が著しく高価な場合、光変換部材に含有させる蛍光体量を極力抑えたいため、全光束量を犠牲にしても光変換部材の厚みを大きくして光変換効率を担保させる可能性があり、その場合、全光束量と光変換効率のバランスをとって、光変換部材の厚みを250〜500μmの間で選択することがある。   If the phosphor to be used is extremely expensive, the amount of the phosphor to be contained in the light conversion member is to be suppressed as much as possible. Therefore, even if the total amount of light flux is sacrificed, the thickness of the light conversion member can be increased to ensure the light conversion efficiency. In such a case, the thickness of the light conversion member may be selected between 250 and 500 μm by balancing the total luminous flux and the light conversion efficiency.

この光変換部材の平面形状は特に限定されない。例えば、光変換部材が光源と接して使用される場合、光源からの光の漏れを防ぐために、光変換部材の形状は光源の形状に合わせて製造される。光源は矩形状または円状が一般的であるため、光変換部材も矩形状または円状が好ましい。また、本光変換部材は板状、すなわち断面形状は矩形状が好ましい。光変換部材内で板厚にばらつきが小さいほど、面内の色のばらつきを小さくできるため好ましい。   The planar shape of the light conversion member is not particularly limited. For example, when the light conversion member is used in contact with the light source, the shape of the light conversion member is manufactured according to the shape of the light source in order to prevent light leakage from the light source. Since the light source is generally rectangular or circular, the light conversion member is also preferably rectangular or circular. The light converting member is preferably plate-shaped, that is, the cross-sectional shape is rectangular. The smaller the variation in the plate thickness within the light conversion member, the smaller the in-plane color variation, which is preferable.

[照明光源]
このようにして得られた光変換部材と光源とを組合せ、該光変換部材を通して外部へ光を照射可能なように光源を配置することで、所望の色を発する照明光源として利用できる。光変換部材は、光源と接して置かれると、光の漏れを防げるため好ましい。また、光源としては、LED発光素子が好ましく、青色LED発光素子がより好ましい。LED発光素子を光源として使用すれば、LED照明光源として利用できる。
[Light source]
By combining the light conversion member and the light source obtained in this way and arranging the light source so that light can be emitted to the outside through the light conversion member, it can be used as an illumination light source that emits a desired color. The light conversion member is preferably placed in contact with the light source because it prevents light leakage. Moreover, as a light source, an LED light emitting element is preferable and a blue LED light emitting element is more preferable. If an LED light emitting element is used as a light source, it can be used as an LED illumination light source.

[液晶表示装置]
さらに、上記した光変換部材を光源と組み合わせて、液晶表示装置を構成する場合を説明する。すなわち、本実施形態における液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを照明するバックライトと、を備えた液晶表示装置であって、バックライトとして、上記光変換部材および該光変換部材を通して外部に光を照射可能な光源からなる照明光源を有することを特徴とする。
[Liquid Crystal Display]
Furthermore, a case where a liquid crystal display device is configured by combining the above-described light conversion member with a light source will be described. That is, the liquid crystal display device in the present embodiment is a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel and a backlight that illuminates the liquid crystal display panel, and the light conversion member and the light conversion member are used as a backlight. And an illumination light source comprising a light source capable of irradiating light to the outside.

(バックライト)
本実施形態で使用するバックライトは、上記説明した光変換部材と、該光変換部材を通して外部へ光を照射可能な光源と、から構成される。
上記のようにして得られた光変換部材と光源とを組合せることで、液晶表示装置用のバックライトとして好適に利用できる。光変換部材は、光源と接して配置されると、光の漏れを防げるため好ましい。また、光源としては、LED発光素子が好ましく、青色LED発光素子がより好ましく、バックライトは白色光を照射可能とするものが好ましい。
(Backlight)
The backlight used in the present embodiment includes the above-described light conversion member and a light source that can emit light to the outside through the light conversion member.
By combining the light conversion member and the light source obtained as described above, it can be suitably used as a backlight for a liquid crystal display device. The light conversion member is preferably disposed in contact with the light source because it prevents light leakage. Moreover, as a light source, an LED light emitting element is preferable, a blue LED light emitting element is more preferable, and a backlight capable of emitting white light is preferable.

(液晶表示パネル)
本実施形態で使用する液晶表示パネルは、公知の液晶表示パネルであれば特に限定されずに使用できる。液晶表示パネルは、偏光フィルタを備える2枚のガラス板の間に配向膜を設け、電圧をかけることによって液晶分子の向きを変えて、光の透過率を増減させることで像を表示する。
(LCD panel)
The liquid crystal display panel used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a known liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel displays an image by providing an alignment film between two glass plates provided with a polarizing filter, changing the direction of liquid crystal molecules by applying a voltage, and increasing or decreasing light transmittance.

このように構成される液晶表示装置では、バックライトに上記の照明光源を用いるため、例えば、明るい白色光で液晶表示パネルを照明することができる。そして、液晶表示パネルの表示画面において十分な輝度の白色パネルを、従来よりも低コストで製造できる。   In the liquid crystal display device configured as described above, since the illumination light source is used for the backlight, the liquid crystal display panel can be illuminated with, for example, bright white light. In addition, a white panel with sufficient luminance on the display screen of the liquid crystal display panel can be manufactured at a lower cost than in the past.

以下、実施例および比較例に基づき本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例および製造例に限定して解釈されるものではない。ここで、例1,3,5は従来の光変換部材の製造方法であり参考例である。これに対して、例2が実施例(例1に対して第2の混練工程および第2の成形工程を施した後、焼成したもの)、例4が実施例(例3に対して第2の混練工程および第2の成形工程を施した後、焼成したもの)、例6が比較例(例5に対して第2の混練工程および第2の成形工程を施した後、焼成したもの)である。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in more detail based on an Example and a comparative example, this invention is limited to these Examples and manufacture examples, and is not interpreted. Here, Examples 1, 3, and 5 are reference examples of manufacturing methods of conventional light conversion members. On the other hand, Example 2 is an example (one subjected to the second kneading step and the second molding step and fired after Example 1), and Example 4 is an example (second compared to Example 3). Example 6 was fired after being subjected to the kneading step and the second molding step), and Example 6 was a comparative example (what was fired after being subjected to the second kneading step and the second molding step with respect to Example 5). It is.

この参考例、実施例および比較例で使用した原料は、以下の通りである。
〈蛍光体粒子〉
蛍光体粒子として、50%粒径P−D50が10μm、460nm励起で蛍光体ピーク波長が約555nmであるCe付活YAG蛍光体(蛍光体1)、50%粒径P−D50が11μm、460nm励起で蛍光体ピーク波長が約628nmであるEu付活CASN蛍光体(蛍光体2)、および50%粒径P−D50が4μm、460nm励起で蛍光体ピーク波長が約560nmであるCe付活YAG蛍光体(蛍光体3)を使用した。
The raw materials used in the reference examples, examples and comparative examples are as follows.
<Phosphor particles>
As phosphor particles, a Ce-activated YAG phosphor (phosphor 1) having a 50% particle size PD 50 of 10 μm and a phosphor peak wavelength of about 555 nm when excited at 460 nm, and a 50% particle size PD 50 of 11 μm. Eu-activated CASN phosphor (phosphor 2) having a phosphor peak wavelength of about 628 nm upon excitation at 460 nm, and Ce having a 50% particle size PD 50 of 4 μm and a phosphor peak wavelength of about 560 nm upon excitation at 460 nm An activated YAG phosphor (Phosphor 3) was used.

〈耐熱フィラー〉
耐熱フィラーとしては、50%粒径F−D50が18μmである単結晶アルミナを用いた。
<Heat resistant filler>
As the heat-resistant filler, single crystal alumina having a 50% particle size FD 50 of 18 μm was used.

〈ガラス粉末〉
酸化物基準のモル%表記で、Bi 21%、B 35%、ZnO 37%、MgO 2%、TiO 1%、TeO 4%なるようにガラス原料を混合した。これを、金坩堝中で900℃〜1000℃に電気炉で加熱し、溶融して、融液を回転ロールで急冷して、ガラスリボンを形成した。ガラスリボンを、ボールミルで粉砕し、目開き150μmの網目を有する篩にかけ、さらに気流分級し、50%粒径G−D50が1.2μmであるガラスの粉末(ガラス粉末)を得た。また、このガラス粉末のガラス転移点Tgは415℃であった。
<Glass powder>
The glass raw materials were mixed so that Bi 2 O 3 21%, B 2 O 3 35%, ZnO 37%, MgO 2%, TiO 2 1%, TeO 2 4% in terms of mol% based on oxide. This was heated in an electric furnace to 900 ° C. to 1000 ° C. in a gold crucible and melted, and the melt was quenched with a rotating roll to form a glass ribbon. The glass ribbon was pulverized with a ball mill, passed through a sieve having a mesh with a mesh size of 150 μm, and further subjected to airflow classification to obtain glass powder (glass powder) having a 50% particle size GD 50 of 1.2 μm. Moreover, the glass transition point Tg of this glass powder was 415 degreeC.

得られたガラス粉末のガラス転移点Tgは、示差熱分析計(リガク社製、商品名:TG8110)を使用して測定した。また、蛍光体粒子、耐熱フィラーおよびガラス粉末の50%粒径D50(P−D50、F−D50およびG−D50)は、レーザ回折式粒度分布測定(島津製作所社製、装置名:SALD2100)により算出した。 The glass transition point Tg of the obtained glass powder was measured using a differential thermal analyzer (manufactured by Rigaku Corporation, trade name: TG8110). The phosphor particles, heat-resistant filler and glass powder 50% particle size D 50 (PD 50 , FD 50 and GD 50 ) are measured by laser diffraction particle size distribution measurement (manufactured by Shimadzu Corporation, apparatus name). : SALD2100).

(例1、3、5;参考例)
ガラス、蛍光体粒子、耐熱フィラー、を表1に記載した組み合わせ、割合となるように混合し、さらに有機溶媒とビヒクルを混練し、脱泡してスラリーを得た。ビヒクルはトルエン、キシレン、イソプロパノール、2−ブタノールの混合溶媒75質量部にアクリル樹脂を25質量部溶解したものを用いた。さらに希釈用の有機溶媒として、トルエン、キシレン、イソプロパノール、2−ブタノールの混合溶媒を用い、約5000cPスラリー粘度に調整した。このスラリーをPETフィルム(帝人社製)にドクターブレード法で幅約90mm、長さ約1500mmに塗工した。これを、乾燥炉で約30分間乾燥し、PETフィルムを剥がして、グリーンシートを得た。
(Examples 1, 3, 5; reference examples)
Glass, phosphor particles, and heat-resistant filler were mixed in the combinations and ratios shown in Table 1, and an organic solvent and a vehicle were kneaded and defoamed to obtain a slurry. As the vehicle, a solution in which 25 parts by mass of an acrylic resin was dissolved in 75 parts by mass of a mixed solvent of toluene, xylene, isopropanol, and 2-butanol was used. Further, a mixed solvent of toluene, xylene, isopropanol and 2-butanol was used as an organic solvent for dilution, and the slurry viscosity was adjusted to about 5000 cP. This slurry was applied to a PET film (manufactured by Teijin Limited) to a width of about 90 mm and a length of about 1500 mm by the doctor blade method. This was dried in a drying furnace for about 30 minutes, and the PET film was peeled off to obtain a green sheet.

得られたグリーンシートの厚みを測定したところ、厚みの安定した中央部の厚みは目標値である0.45mmであった。この値に対し、±0.01mmの範囲内を管理規定値とした。この管理規定値の範囲に入っているグリーンシートは、幅が約70mm、長さが800〜1000mmであった。この管理規定値を満たす部分のグリーンシートを、約70mm四方に切り出し、離型剤を塗布したムライト基板に載せて、320℃、4時間焼成後、460℃、1時間焼成して光変換部材を製造した。得られた光変換部材の厚みは約0.15mmであった。   When the thickness of the obtained green sheet was measured, the thickness of the central portion where the thickness was stable was 0.45 mm, which is a target value. With respect to this value, the range within ± 0.01 mm was defined as the management regulation value. The green sheet that falls within the range of this management regulation value had a width of about 70 mm and a length of 800 to 1000 mm. A portion of the green sheet that satisfies this control regulation value is cut out in a square of about 70 mm, placed on a mullite substrate coated with a release agent, baked at 320 ° C. for 4 hours, baked at 460 ° C. for 1 hour, and converted into a light conversion member. Manufactured. The thickness of the obtained light conversion member was about 0.15 mm.

(例2、4;実施例、例6;比較例)
例1、3、5でそれぞれグリーンシートの厚みが0.45±0.01mmの範囲内に入らなかったグリーンシートを細断し、上記希釈用の有機溶媒を加えて遠心撹拌ミキサーで2000rpm、20分の混練を2回繰り返して、グリーンシートを溶解した。得られたスラリー前駆体をサンプリングし、デジタル回転粘度計により、10rpmで約20Pa・sになるように粘度が低い場合は、真空ポンプで有機溶媒を揮散させ、粘度が高い場合は、有機溶媒とビヒクルを添加して混練しスラリーを得た(第2の混練工程)。このスラリーを例1、3、5と同様の操作により、成形(第2の成形工程)および焼成を行い、光変換部材を製造した。得られた光変換部材の厚みは約0.15mmであった。
(Examples 2, 4; Examples, Example 6; Comparative Examples)
In each of Examples 1, 3, and 5, the green sheet whose green sheet thickness did not fall within the range of 0.45 ± 0.01 mm was shredded, the organic solvent for dilution was added, and the mixture was mixed with a centrifugal mixer at 2000 rpm, 20 Minute kneading was repeated twice to dissolve the green sheet. The obtained slurry precursor is sampled, and when the viscosity is low so that it becomes about 20 Pa · s at 10 rpm by a digital rotary viscometer, the organic solvent is volatilized with a vacuum pump, and when the viscosity is high, the organic solvent and A vehicle was added and kneaded to obtain a slurry (second kneading step). This slurry was molded (second molding step) and fired in the same manner as in Examples 1, 3, and 5, to produce a light conversion member. The thickness of the obtained light conversion member was about 0.15 mm.

(試験例)
得られた例1〜6の光変換部材について、量子変換収率、色度座標x、y、を測定した。これらの結果を表1に併せて示す。
(Test example)
About the obtained light conversion member of Examples 1-6, the quantum conversion yield and chromaticity coordinate x, y were measured. These results are also shown in Table 1.

Figure 2015201565
Figure 2015201565

光変換部材の量子変換収率は、得られた光変換部材の中央部を1cm四方の大きさに切り出し、絶対PL量子収率測定装置(浜松ホトニクス社製、商品名:Quantauru−QY)を使用して、励起光波長460nmにて測定した。また、このとき同時に色度座標x、yも得られる。   For the quantum conversion yield of the light conversion member, the central part of the obtained light conversion member is cut into a size of 1 cm square, and an absolute PL quantum yield measurement device (manufactured by Hamamatsu Photonics, trade name: Quantauru-QY) is used. Then, measurement was performed at an excitation light wavelength of 460 nm. At the same time, chromaticity coordinates x and y are also obtained.

表1より明らかなように、例1、例3、例5は、従来の通常の製造方法に基づくもので、得られる光変換部材の量子変換収率、色度座標は目標とする特性を備えたものとなっている。これに対して、例2、4、6は、一旦、混練工程、成形工程を行ったものについて、さらに混練工程、成形工程を行ったため、量子変換収率が低下する傾向にある。しかしながら、例2は例1に対して、例4は例3に対して、それぞれ量子変換収率の低下は5%以内に抑えられており、十分に実用に耐えうるものであることが確認できた。また、色度の変化もx、yいずれも0.02未満であり、良好である。   As is apparent from Table 1, Examples 1, 3, and 5 are based on conventional conventional manufacturing methods, and the quantum conversion yield and chromaticity coordinates of the obtained light conversion member have target characteristics. It has become. On the other hand, in Examples 2, 4, and 6, since the kneading step and the forming step were further performed once for the kneading step and the forming step, the quantum conversion yield tends to decrease. However, the decrease in the quantum conversion yield is suppressed to within 5% for Example 2 compared to Example 1 and Example 4 compared to Example 3, respectively, and it can be confirmed that they are sufficiently practical. It was. Also, the change in chromaticity is good because both x and y are less than 0.02.

一方、例6は例5に対して、量子変換収率の低下は5%超となっており、その低下が著しい。また、色度の変化もyの値が0.02以上と大きいものとなっている。   On the other hand, in Example 6, the decrease in quantum conversion yield is more than 5% compared to Example 5, and the decrease is remarkable. Also, the change in chromaticity is a large y value of 0.02 or more.

以上より、使用する原料において、蛍光体粒子の50%粒径P−D50とガラス粉末の50%粒径G−D50とを、所定の関係を満たすようにすることで、混練工程および成形工程を繰り返し行っても、量子変換収率を高く保持できることがわかった。 From the above, in the raw materials used, and the 50% particle size G-D 50 50% particle diameter P-D 50 and the glass powder of the phosphor particles, that to satisfy the predetermined relationship, the kneading process and molding It was found that the quantum conversion yield can be kept high even if the process is repeated.

本発明の光変換部材は、量子変換収率が高いので、光源の光を所望の色に変換して照明用途としての利用に好適である。   Since the light conversion member of the present invention has a high quantum conversion yield, it is suitable for use as a lighting application by converting light from a light source into a desired color.

Claims (4)

ガラス粉末、蛍光体粒子、耐熱フィラー、樹脂および有機溶媒を混練して第1の混練物とする第1の混練工程と、
得られた第1の混練物を所望の形状に成形して第1の成形体とする第1の成形工程と、
前記第1の成形体を有機溶媒に溶解し、粘度調整をしながら混練して第2の混練物とする第2の混練工程と、
得られた第2の混練物を所望の形状に成形して第2の成形体とする第2の成形工程と、
前記第2の成形体を焼成して光変換部材とする焼成工程と、
を有し、
前記ガラス粉末の50%粒径G−D50と前記蛍光体粒子の50%粒径P−D50との関係式[P−D50/G−D50]が4〜25の範囲であることを特徴とする光変換部材の製造方法。
A first kneading step of kneading glass powder, phosphor particles, heat-resistant filler, resin and organic solvent into a first kneaded product;
A first molding step in which the obtained first kneaded product is molded into a desired shape to form a first molded body;
A second kneading step of dissolving the first molded body in an organic solvent and kneading while adjusting the viscosity to form a second kneaded product;
A second molding step of molding the obtained second kneaded product into a desired shape to form a second molded body;
A firing step of firing the second molded body to obtain a light conversion member;
Have
Said relational expression between the 50% particle size P-D 50 with the 50% particle size G-D 50 of the glass powder the phosphor particles [P-D 50 / G- D 50] is in the range of 4 to 25 The manufacturing method of the light conversion member characterized by these.
前記蛍光体粒子、前記耐熱フィラーおよび前記ガラス粉末の合計量を100%としたとき、体積分率で、前記蛍光体粒子を1〜40%、前記耐熱フィラーを3〜30%、前記ガラス粉末を50〜96%、含有する請求項1に記載の光変換部材の製造方法。   When the total amount of the phosphor particles, the heat-resistant filler and the glass powder is 100%, the phosphor particles are 1 to 40%, the heat-resistant filler is 3 to 30%, and the glass powder is a volume fraction. The manufacturing method of the light conversion member of Claim 1 which contains 50 to 96%. 前記第2の混練工程に用いる前記第1の成形体は、前記第1の成形工程で得られた第1の成形体の一部である請求項1または2に記載の光変換部材の製造方法。   The method for manufacturing a light conversion member according to claim 1 or 2, wherein the first molded body used in the second kneading step is a part of the first molded body obtained in the first molding step. . 前記ガラス粉末は、モル%表示で、Bi 3〜35%、B 10〜60%、ZnO 0〜50%を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の光変換部材の製造方法。 The glass powder is by mol%, Bi 2 O 3 3~35%, B 2 O 3 10~60%, light according to claim 1 containing 0 to 50% ZnO Manufacturing method of conversion member.
JP2014080098A 2014-04-09 2014-04-09 Manufacturing method of optical conversion member Pending JP2015201565A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014080098A JP2015201565A (en) 2014-04-09 2014-04-09 Manufacturing method of optical conversion member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014080098A JP2015201565A (en) 2014-04-09 2014-04-09 Manufacturing method of optical conversion member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015201565A true JP2015201565A (en) 2015-11-12

Family

ID=54552579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014080098A Pending JP2015201565A (en) 2014-04-09 2014-04-09 Manufacturing method of optical conversion member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015201565A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6586479B2 (en) Manufacturing method of light emitting diode package
JP6508045B2 (en) Light conversion member, method of manufacturing light conversion member, illumination light source and liquid crystal display device
JP5757238B2 (en) Phosphor-dispersed glass and method for producing the same
KR102587491B1 (en) Fluoride phosphor and light-emitting device using it
WO2015041204A1 (en) Light-converting member, method for manufacturing light-converting member, method for adjusting chromaticity of light-converting member, illuminating light source, and liquid crystal display device
JP6693360B2 (en) Light conversion member, illumination light source, and method for manufacturing light conversion member
CN109417118A (en) Wavelength convert component and the luminescent device for using it
JP7303822B2 (en) Phosphor and light emitting device
JP2014015359A (en) Method of manufacturing wavelength conversion member, wavelength conversion member, and light-emitting device
JP7212319B2 (en) Wavelength conversion member and light emitting device
JPWO2014162893A1 (en) Light conversion member, method for manufacturing the same, illumination light source, and liquid crystal display device
TW201627242A (en) Phosphor dispersed glass
TW201906982A (en) Fluoride phosphor and light-emitting device using same
Bindai et al. Realization of phosphor-in-glass thin film on soda-lime silicate glass with low sintering temperature for high color rendering white LEDs
JP2014172940A (en) Fluophor dispersion ceramic plate
JP2007246873A (en) Phosphor thin film and method for producing the same, fluorescent laminate, and light emitting device
JP2015046579A (en) Method for manufacturing optical conversion member, optical conversion member, illumination light source, and liquid crystal display device
JP2012052061A (en) Phosphor composite member
JP2010280797A (en) Method for manufacturing phosphor-dispersed glass
JP2014041984A (en) Wavelength conversion material
WO2014119603A1 (en) Light conversion member, method for producing light conversion member, lighting light source and liquid crystal display device
JP2015201565A (en) Manufacturing method of optical conversion member
WO2014050684A1 (en) Glass composition for phosphor-dispersed glass sheets, and phosphor-dispersed glass sheet using same
JP2015053471A (en) Manufacturing method of optical conversion member, optical conversion member, illumination light source, and liquid crystal display device
JP5750643B2 (en) Phosphor dispersion glass, phosphor dispersed glass, and method for producing the same