TWI506003B - Fluorescent glass and a method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本發明係關於一種可不使發光材料失活而密封之氟化物玻璃。
近年來，作為照明光源之白熾燈正由白色LED(Light Emitting Diode，發光二極體)取代，並且要求省電力且高演色性之白色LED。當前，白色LED之多數係由將YAG(yttrium aluminum garnet，釔鋁石榴石)-Ce黃色氧化物螢光體與藍色GaN系LED組合而成之偽白色而構成。
於該先前之藍色LED與YAG-Ce之組合中，因青色(~500nm)、紅色(600nm)之成分較少，故藉由添加複數種螢光體而對不足之波長成分進行補充。例如，於專利文獻1中，藉由向YAG-Ce螢光體添加發出紅色光之Eu錯合物而實現高演色之白色光源。
又，近年來，作為高效率之紅色螢光體，揭示有氮化物螢光體，例如於專利文獻1中，揭示有製作經Eu活化之CaAlSiN3
螢光體粒子，為防止燒結時之含有成分之蒸發，而於高壓之氮氣氛圍下(~10個大氣壓)且以1600~2000℃對原料進行燒結之情況。
於照明中使用之LED用螢光體通常係混合於樹脂之密封材料中而安裝於LED發光元件上，但近年來，指出有因自激發螢光體之光源產生之紫外線光而導致上述樹脂劣化，或因長時間之使用，導致水分滲透至樹脂中而抑制LED之動作等問題(例如專利文獻2)。因此，作為耐久性高於樹脂且水分阻隔性較高之密封螢光體之密封材料，例如揭示
有使用如專利文獻2所示之低熔點氧化物玻璃之情況。
如上述專利文獻2所示，藉由使用玻璃可實現耐候性較高之LED，但另一方面，因必須使螢光體與玻璃之混合物至少上升至其玻璃轉移以上之溫度，故於使用玻璃之情形時，必須考慮由於熱而導致螢光體劣化之可能性。因此，通常使用低熔點之玻璃，例如利用Sb2
O3
-B2
O3
系、Bi2
O3
-GeO2
系玻璃、ZnO-B2
O3
系玻璃、CaO-B2
O3
系玻璃、CaO-P2
O5
系玻璃、氟化物玻璃等(例如專利文獻3、專利文獻4)。
於如上述般使用低熔點之玻璃時，亦可於玻璃熔融液中投入螢光體粒子，但有因玻璃熔融液與螢光體之比重差而使螢光體沈澱之虞，故揭示有混合將預先製作之玻璃粉碎而成之玻璃粉末與螢光體粒子並進行燒結之方法(例如專利文獻5)。
專利文獻1：日本專利第5045432
專利文獻2：日本專利特開2008-19109
專利文獻3：日本專利特開2012-178395
專利文獻4：日本專利第4492378號
專利文獻5：日本專利特開2010-280797
專利文獻6：日本專利特開2006-248800
非專利文獻
非專利文獻1：Yeh CW et al., "Origin of thermal degradation of Sr(2-x)
Si5
N8
: Eu(x)
phosphors in air for light-emitting diodes", J. Am. Chem. Soc., 134, 14108-14117 (2012)
近年來，為達成LED之長壽命化及高演色化而進行各種嘗試。如
上所述，揭示有為謀求長壽命化，並非如先前般將螢光體粒子與樹脂混合而將螢光體粒子與玻璃混合之情況。
然而另一方面，報告有於將氮化物螢光體於存在氧之環境下加熱之情形時螢光體失活之情況(非專利文獻1)。於非專利文獻1中，報告有若Sr2-x
Si5
N8
：Eu2+
螢光體於加熱時存在氧，則2價之Eu被氧化為3價。即，指出根據螢光體與玻璃之組合而有於燒結時發光效率大幅度地劣化之可能性。
因此，本發明之目的在於獲得可抑制螢光體之失活且可用作螢光體之密封材料之玻璃。
本發明者等發現，於將氮化物螢光體與於玻璃組成中含有氧之氧化物玻璃混合之情形時，該螢光體明顯失活。自上述所獲得之見解進而進行研究，結果發現，藉由使用特定組成之氟化物玻璃，於氧濃度較低之氛圍下製作螢光體分散玻璃，可獲得能抑制氮化物螢光體之失活之密封材料。又，進而進行研究，結果明確，上述組成之氟化物玻璃不取決於螢光體之種類，例如不管為氧化物螢光體抑或為氮化物螢光體，均可抑制螢光體之失活。
即，本發明之第1實施形態係一種螢光體分散玻璃，其係包含螢光體粒子與螢光體密封材料者，其特徵在於：該螢光體密封材料為氟化物玻璃，且該氟化物玻璃之組成含有AlF3
1~45莫耳%、Hf之氟化物與Zr之氟化物合計30~60莫耳%、鹼土類氟化物合計20~65莫耳%、選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物合計2~25莫耳%、及選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟化物合計0~20莫耳%。
又，本發明之第2實施形態係一種螢光體分散玻璃，其係包含螢光體粒子與螢光體密封材料者，其特徵在於：該螢光體密封材料為氟
化物玻璃，且該氟化物玻璃之組成含有AlF3
20~45莫耳%、Hf之氟化物與Zr之氟化物合計0~30莫耳%、鹼土類氟化物合計35~65莫耳%、選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物合計2~25莫耳%、及選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟化物合計0~9莫耳%。
於本說明書中，當相對於玻璃密封前之螢光體粒子之發光效率，玻璃密封後之螢光體粒子之發光效率之降低量為30%以下時，設為抑制失活。發光效率之降低量係藉由使用以下述方法測定之內部量子效率，並以{(玻璃密封前之螢光體粒子之內部量子效率)-(玻璃密封後之內部量子效率)}/(玻璃密封前之螢光體粒子之內部量子效率)×100算出之值進行評價。
所謂[螢光體密封材料]係指螢光體粒子之密封材料。於本發明中指上述氟化物玻璃，於密封該螢光體粒子之狀態下與螢光體粒子接觸。如上所述，本發明於該螢光體密封材料與該螢光體粒子接觸之狀態下，即便於軟化溫度+100℃以下之範圍內進行加熱，亦抑制該螢光體粒子之失活。又，為使螢光體粒子均勻地分散，螢光體密封材料通常於與螢光體粒子之混合時以玻璃粉末之形狀而使用。
又，於本說明書中，將混合上述螢光體密封材料與螢光體粒子並進行燒結而成者記載為[螢光體分散玻璃]。螢光體分散玻璃成為螢光體粒子分散於螢光體密封材料之內部之狀態。
該螢光體分散玻璃可藉由於氧濃度極低之氛圍下進行製造而獲得。於進行上述玻璃粉末之粉碎、或與螢光體粒子之混合、及用以獲得螢光體分散玻璃之燒結等之過程中，若自氛圍中有氧或水分等之混入，則存在螢光體粒子失活、或螢光體密封材料之玻璃本身著色之情況。
因此，本發明之第3實施形態係一種螢光體分散玻璃之製造方
法，其特徵在於：包含將螢光體粒子與上述氟化物玻璃之玻璃粉末混合而製成混合物之步驟、及對該混合物進行燒結之步驟，且上述燒結之步驟係於氧濃度未達5000ppm之氛圍下進行燒結。
藉由本發明，可獲得能抑制螢光體之失活之螢光體分散玻璃。又，因藉由本發明可抑制氮化物螢光體之失活，故可獲得高效率之紅色螢光體，而可獲得顯示高演色性之白色LED。
圖1係於波長450nm下激發實施例1之No.6與比較例1之樣品時之螢光光譜。
氟化物玻璃於組成中含有潛在性之反應性較高之氟離子(F-
)。因此，可認為於可使玻璃熔融之高溫狀態下與進行混合之螢光體之間發生反應，作為玻璃中操作相對困難之玻璃而廣為人知。另一方面，如上所述已知氮化物螢光體係於高溫、高壓之氮氣氛圍下製造，且獲得之氮化物螢光體較其他氧化物螢光體等容易失活。
本發明係鑒於如上所述之技術常識而發現以下情況者：選擇特定組成之氟化物玻璃，即便為如氮化物螢光體般容易失活之螢光體，亦可抑制失活。如上所述，因本發明之該螢光體分散玻璃係於氧濃度極低之氛圍下獲得，故可推測於該螢光體分散玻璃之玻璃組成中實質上不含有氧(O)。
本發明之第1實施形態係一種螢光體分散玻璃，其係包含螢光體粒子及螢光體密封材料者，其特徵在於：該螢光體密封材料為氟化物玻璃，且該氟化物玻璃之組成含有AlF3
1~45莫耳%、Hf之氟化物與Zr之氟化物合計30~60莫耳%、鹼土類氟化物合計20~65莫耳%、選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物合計2~25莫耳%、及選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟
化物合計0~20莫耳%。
第1實施形態將軟化點設為400℃以下，對抑制螢光體因熱而失活較佳。即，第1實施形態之氟化物玻璃較佳為軟化點為250~400℃。又，軟化溫度越低越好，但若軟化溫度變低，則存在耐水性降低之傾向，故例如亦可設為250℃以上。
以下對用於第1實施形態之氟化物玻璃之組成進行揭示。
AlF3
係構成氟化物玻璃之玻璃形成成分，於組成中含有1~45莫耳%。若AlF3
未達1莫耳%，則耐濕性容易變得不充分，若超過45莫耳%，則玻璃化容易變得困難。又，對於上限值，較佳為亦可設為40莫耳%以下。
Hf之氟化物及Zr之氟化物係降低氟化物玻璃之軟化點之成分，該等以Hf之氟化物與Zr之氟化物之合計成為30~60莫耳%之方式而含有。又，Hf之氟化物與Zr之氟化物可含有1種，亦可含有複數種。作為該氟化物，可列舉HfF4
、ZrF4
等。若該含量超過60莫耳%，則耐水性或耐候性明顯降低，故不適合作為螢光體之密封材料。較佳為亦可設為35~55莫耳%。
鹼土類氟化物與上述AlF3
同樣地係構成本發明之氟化物玻璃之玻璃形成成分，於組成中合計含有20~65莫耳%。若含量未達20莫耳%或超過65莫耳%，則存在玻璃變得容易結晶化之情況。
上述鹼土類氟化物係選自由MgF2
、CaF2
、SrF2
及BaF2
所組成之群中之至少一種，可單獨使用亦可複合使用。又，上述鹼土類氟化物成分之含量較佳為分別設為MgF2
0~15莫耳%、CaF2
0~25莫耳%、SrF2
0~30莫耳%及BaF2
0~25莫耳%。因根據該鹼土類氟化物之各成分之平衡而存在發光時之色調發生變化之情況，故以可獲得所需之色調之方式適當選擇含量即可。
選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物
係構成本發明之氟化物玻璃之玻璃形成成分，於組成中合計含有2~25莫耳%。因如本發明之氟化物玻璃係潛在性地難以進行玻璃化之組成，故熔融原料之後進行急冷熔融液等操作，但若該氟化物未達2莫耳%或超過25莫耳%，則存在於上述操作之過程中無法獲得較佳之玻璃之情況。又，較佳為亦可設為8~20莫耳%。
選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟化物係將氟化物玻璃之玻璃範圍擴大之成分，為可容易進行玻璃化而合計含有0~20莫耳%。若含量超過20莫耳%，則存在耐候性或耐水性劣化之可能性。
又，本發明之第2實施形態係使用氟化物玻璃之螢光體分散玻璃，其中上述螢光體密封材料之玻璃組成含有AlF3
20~45莫耳%、Hf之氟化物與Zr之氟化物合計0~30莫耳%、鹼土類氟化物合計35~65莫耳%、選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物合計2~25莫耳%、及選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟化物合計0~9莫耳%。
對於第2實施形態之氟化物玻璃，以依據JIS 3254-1995[氟化物玻璃之化學耐久性試驗方法]之方法進行耐候性試驗，結果可知全部具有良好之耐水性。於第2實施形態中，為兼具優異之耐候性及低軟化點，氟化物玻璃較佳為軟化點為380~500℃。
以下於第2實施形態中，對與第1實施形態不同之方面進行揭示。
於第2實施形態中，AlF3
較佳為於氟化物玻璃之組成中含有20~45莫耳%。又，更佳為亦可設為30~40莫耳%。
又，於第2實施形態中，Hf之氟化物及Zr之氟化物以Hf之氟化物及Zr之氟化物之合計成為0~30莫耳%之方式而含有。又，Hf之氟化物及Zr之氟化物可含有一種，亦可含有複數種。作為該氟化物，可列
舉HfF4
、ZrF4
等。藉由將該含量設為30莫耳%以下，可使耐水性或耐候性變得良好。又，較佳為亦可將上限值設為10莫耳%。又，若含有Hf之氟化物或Zr之氟化物，則軟化點降低，就該方面而言，亦可將下限值設為1莫耳%以上。
又，於第2實施形態中，鹼土類氟化物於組成中合計含有35~65莫耳%。若含量未達35莫耳%或超過65莫耳%，則存在玻璃變得容易結晶化之情況。又，較佳為亦可設為42~55莫耳%。
上述鹼土類氟化物係選自由MgF2
、CaF2
、SrF2
及BaF2
所組成之群中之至少一種，可單獨使用亦可複合使用。又，上述鹼土類氟化物成分之含量較佳為分別設為MgF2
0~15莫耳%、CaF2
0~25莫耳%、SrF2
0~30莫耳%及BaF2
0~25莫耳%。於本實施形態之情形時，藉由使用2種成分以上之各鹼土類氟化物，可抑制玻璃之軟化溫度等上升，故而較佳。上述各成分只要為2種成分以上即可，較佳為於分別為MgF2
3~12莫耳%、CaF2
15~24莫耳%、SrF2
10~20莫耳%及BaF2
5~22莫耳%之範圍內選擇所使用之成分與含量，只要為2種成分以上，則可使用3種成分，亦可使用4種成分。
又，於第2實施形態中，選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物於組成中合計含有2~25莫耳%。又，較佳為亦可設為8~20莫耳%。
又，於第2實施形態中，選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟化物合計含有0~9莫耳%。藉由將含量設為9莫耳%以下，可使耐候性或耐水性提高。又，較佳為亦可設為0~5莫耳%。
於本發明之螢光體分散玻璃中，上述氟化物玻璃較佳為AlF3
+ZrF4
+HfF4
+BaF2
+SrF2
+CaF2
+MgF2
+YF3
+LaF3
+GdF3
+LuF3
+NaF+LiF+KF成為80~100莫耳%，更佳為亦可設為90~100莫耳%，進而較佳為亦可設為95~100莫耳%。又，上述合計值亦可為100莫耳
%。又，只要為不損害該氟化物玻璃之軟化點或穩定性之範圍，則除上述成分之外亦可含有任意成分。作為該任意成分，例如可列舉Pb、Sn、Zn等之氟化物。
於本發明之螢光體分散玻璃中，上述螢光體粒子較佳為選自由氮化物、硫化物、硒化物、碲化物、氯化物及碘化物所組成之群中之至少一種。尤其，上述使氮化物螢光體粒子分散於氟化物玻璃而成之螢光體分散玻璃係將氧氛圍下失活之氮化物螢光體粒子密封於氟化物玻璃中者，且為相對於玻璃密封前之螢光體粒子之發光效率，將其效率降低量抑制於30%以下者，故而較佳。
作為上述氮化物螢光體，例如作為紅色螢光體，可列舉(Ca,Sr)2
Si5
N8
：Eu2+
螢光體、CaAlSiN3
：Eu2+
螢光體；作為黃色螢光體，可列舉Ca-α-Sialon：Eu2+
螢光體；作為綠色螢光體，可列舉β-Sialon：Eu2+
螢光體、(Sr,Ba)Si2
O2
N2
：Eu2+
螢光體、Ba3
Si6
O12
N2
：Eu2+
螢光體；作為藍色螢光體，可列舉SrSi9
Al19
ON31
：Eu2+
。
又，於本發明之螢光體分散玻璃中，上述螢光體粒子即便為氧化物亦可利用，且可較佳地使用。作為氧化物螢光體，例如作為黃色螢光體，可列舉(Y,Gd)3
Al5
O12
：Ce3+
螢光體、Tb3
Al5
O12
：Ce3+
螢光體、Lu3
Al5
O12
：Ce3+
螢光體、(Sr,Ca,Ba)2
SiO4
：Eu2+
螢光體；作為綠色螢光體，可列舉Y3
(Al,Ga)5
O12
：Ce3+
螢光體、(Ba,Sr)2
SiO4
：Eu2+
螢光體、CaSc2
O4
：Ce3+
螢光體、BaMgAl10
O17
：Eu2+
、Mn2+
螢光體、SrAl2
O4
：Eu2+
螢光體；作為紅色螢光體，可列舉(Sr,Ba)3
SiO5
：Eu2+
螢光體。
通常而言，關於氟化物玻璃，已知例如專利文獻6所揭示般，藉由向氟化物玻璃中添加成為螢光體之發光中心之稀土類元素離子，並還原該稀土類元素離子而獲得發出螢光之發光材料。於本發明之氟化物玻璃中，當然亦可以上述方式而利用。
又，用於本發明之氟化物玻璃於自紫外線區域至紅外線區域(波長7~8μm)之波長範圍為透明，故並不限於作為透過可見光之密封材料而利用，亦可作為透過紅外光之密封材料而利用。
又，為獲得高演色之白色LED，較佳為使用本發明之螢光體分散玻璃。
本發明之螢光體分散玻璃可藉由將上述氟化物玻璃之玻璃粉末與螢光體粒子混合之後對其等進行燒結而獲得。進行混合時，較佳為使用接近螢光體粒子之粒徑之尺寸之玻璃粉末，通常為1~100μm左右。所使用之玻璃粉末亦可進行粉碎以獲得所需之尺寸，於進行粉碎時，為防止氟化物玻璃表面之氧化，較理想為於氬氣或氮氣等惰性氛圍中進行。又，於粉碎時，亦可使用研缽或球磨機進行粉碎，但較佳為使用於作業步驟中之污染較少的噴射磨機方式之粉碎機。
於混合玻璃粉末與螢光體粒子時，較佳為將螢光體粒子之含量設為0.01~30質量%。若螢光體粒子超過30質量%，則產生燒結變得困難、或激發光無法效率良好地照射至螢光體粒子之問題。又，若未達0.01質量%，則因含量過少而變得難以充分發光。
再者，於本說明書之實施例中，以中值粒徑d50成為上述1~100μm之範圍內之方式進行粉碎。中值粒徑係使用日機裝股份有限公司製造之Microtrac MT3000，利用雷射繞射/散射法而測定。具體而言，將使玻璃粉末分散於溶劑中後照射雷射光而獲得之粒度分佈之累計值為50%時之粒徑之值作為中值粒徑d50。
如上述般，將以所需之比率混合有玻璃粉末與螢光體粒子之混合物藉由加壓而成型為顆粒，並加熱該顆粒而進行燒結，而可獲得螢光體分散玻璃。
燒結時之氛圍亦可為大氣氛圍，但為防止氟化物玻璃表面或螢光體粒子表面之氧化，較理想為於氮氣或氬氣等惰性氣體氛圍下進行
燒結。
又，進行上述燒結時，較理想為於玻璃粉末之軟化溫度±100℃、尤其於軟化溫度±50℃之溫度範圍內進行燒結。若為未達軟化溫度-100℃之較低溫度，則玻璃流動困難，變得難以獲得細密之燒結體。若為超過軟化溫度+100℃之較高溫度，則存在螢光體粒子失活之情況，不適合本發明之目的。
即，本發明之較佳之實施形態之一係螢光體分散玻璃之製造方法，其特徵在於，包含將螢光體粒子與上述氟化物玻璃之玻璃粉末混合而製成混合物之步驟、及對該混合物進行燒結之步驟，且上述燒結之步驟係於氧濃度未達5000ppm之氛圍下進行燒結。
為抑制包含於上述混合物之內部之氣泡，較佳為進行減壓下之燒結或對燒結中之該混合物進行加壓等。
又，氟化物玻璃之玻璃粉末亦可以成為本發明之螢光體分散玻璃之組成之方式將不同組成之複數種玻璃粉末進行混合。此時，若使用軟化溫度較低之玻璃粉末，則該玻璃粉末向螢光體粒子或玻璃粉末之間隙滲透，發揮如助焊劑之作用，故變得有利於低溫下之燒結，從而較佳。又，若為於使用本發明之波段成為透明之材質，則亦可混合結晶粉末。
又，本發明之螢光體分散玻璃通常係如上述般成型為顆粒狀後進行燒結而作為塊體(bulk)使用，亦可例如燒結於AlN或GaN等散熱基板、Al或Cu等金屬板、介電體多層膜或Ag、Au等各種反射膜之表面，作為螢光體層使用。於作為上述螢光體層使用時，考慮到與鄰接之基板或膜之熱膨脹差，亦可使螢光體分散玻璃中含有低熱膨脹陶瓷等填料。
以下對本發明之實施例及比較例進行揭示。
以表1所示之氟化合物作為起始原料，將以成為如表1中之No.1~No.9之莫耳比率之方式調製之玻璃原料投入至玻璃石墨坩鍋(glassy carbon crucible)，並於包含氯1%分壓之99%之氮氣氛圍中以980℃熔融1小時之後，急冷熔融液而獲得氟化物玻璃。
其次，測定玻璃之軟化溫度(Ts)。軟化溫度(Ts)之測定係使用廣範圍黏度計(OPT企業有限公司製造，WRVM-313)而進行。玻璃之軟化溫度(Ts)全部為500℃以下。
其次，將獲得之玻璃粉碎為中值粒徑d50=10μm，製成玻璃粉末，並添加5質量%氮化物螢光體(CaAlSiN3
：Eu2+
，發光中心波長630nm)粉末，充分混合。混合之後，加壓成型為直徑12mm、厚度2mm之顆粒，並於氮氣氛圍下以各組成之軟化溫度加熱1分鐘而獲得樣品。其結果，獲得之樣品全部變成橙色。
再者，上述全部步驟係於氧濃度未達5000ppm之環境下進行。若氧濃度變為5000ppm以上，則燒結體之顏色變化為灰色，螢光體粒子之發光效率降低。
將以B2
O3
成為43、ZnO成為20、Bi2
O3
成為37(以上莫耳%)之比率之方式調製之氧化物原料投入至鉑坩堝，於氣體中以1100℃熔融1小時之後，澆鑄於碳模具上並急冷。獲得之玻璃之軟化溫度(Ts)為445℃。
其次，將獲得之玻璃粉碎為中值粒徑d50=10μm，製成玻璃粉末，並添加5質量%氮化物螢光體(CaAlSiN3
：Eu2+
，發光中心波長630nm)粉末，充分混合。混合之後，加壓成型為直徑12mm、厚度2mm之顆粒，並於氣體中以445℃加熱30分鐘。獲得之燒結體之顏色變為灰色，不適合作為螢光體分散玻璃。
將表1所示之氟化合物作為起始原料，以成為如表1中之No.10~No.15之莫耳比率之方式進行調製，除此以外，以與實施例1相同之方法進行氟化物玻璃之製作，但全部之組成均未玻璃化。
對於No.1~No.9之樣品，測定內部量子效率(ηint
)及外部量子效率(ηext
)，並示於表1。測定係使用連接有積分球(日本分光製造之ILF-533)之螢光分光光度計(日本分光製造之FP-6500)，將進入積分球內之激發光光譜之積分強度設為A，將被樣品吸收之激發光光譜之積分強度設為B，將自樣品釋放之螢光光譜之積分強度設為C，以C/B求出內部量子效率，並以C/A求出外部量子效率。
再者，於玻璃密封前測定用於研究之氮化物螢光體之內部量子效率，結果為80%。相對於此，螢光體分散玻璃之內部量子效率如表1所示，為61~78%。另一方面，對於比較例1，亦同樣地測定內部量子效率，結果為10%。由此，可確認氟化物玻璃可抑制氮化物螢光體之失活。
將於波長450nm下激發No.6之樣品時之螢光光譜示於圖1。螢光光譜係使用螢光分光光度計(日本分光製造之FP-6500)進行測定。波長450nm之峰值係被螢光體吸收之激發光之峰值。可確認No.6於630nm附近可觀測到發光，但比較例1之發光明顯變小。
對於No.1、4~6之樣品，以依據JIS 3254-1995[氟化物玻璃之化學耐久性試驗方法]之方法進行耐候性試驗。此係將氟化物玻璃浸於30℃之水中，根據質量之減少計算出玻璃之組成成分之溶出率。溶出率Q係以下式求出。
Q[g/cm2
‧d]=(W0
-W1
)/(t×s)
其中，W0
係試驗前之質量[g]，W1
係試驗後之質量[g]，t係溶出時間[d]，s係試樣表面積[cm2
]。
由上述結果可知，No.1、4~6之溶出率分別為3.61×10-2
、4.86×10-3
、6.08×10-3
、7.29×10-4
，且No.4~No.6之樣品與含有53莫耳%之ZrF4
之No.1之樣品相比，耐水性良好。
使用與表1之No.6相同組成之氟化物玻璃，將螢光體設為YAG-Ce，除此以外，以與實施例1相同之方法獲得樣品。
於玻璃密封前測定用於研究之YAG-Ce螢光體粒子之內部量子效率，結果為83%。實施例2中所獲得之樣品之內部量子效率為74%，可知能抑制螢光體之失活。可確認，本發明中所使用之氟化物玻璃亦可利用於氧化物螢光體之密封。
Claims (8)
- 一種螢光體分散玻璃，其係包含螢光體粒子與螢光體密封材料者，其特徵在於：該螢光體密封材料為氟化物玻璃，且該氟化物玻璃之組成含有AlF3 1~45莫耳%、Hf之氟化物與Zr之氟化物合計30~60莫耳%、鹼土類氟化物合計20~65莫耳%、選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物合計2~25莫耳%、及選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟化物合計0~20莫耳%。
- 如請求項1之螢光體分散玻璃，其中上述氟化物玻璃之軟化點為250~400℃。
- 一種螢光體分散玻璃，其係包含螢光體粒子與螢光體密封材料者，其特徵在於：該螢光體密封材料為氟化物玻璃，且該氟化物玻璃之組成含有AlF3 20~45莫耳%、Hf之氟化物與Zr之氟化物合計0~30莫耳%、鹼土類氟化物合計35~65莫耳%、選自由Y、La、Gd及Lu所組成之群中之至少一種元素之氟化物合計2~25莫耳%、及選自由Na、Li及K所組成之群中之至少一種鹼金屬之氟化物合計0~9莫耳%。
- 如請求項3之螢光體分散玻璃，其中上述氟化物玻璃之軟化點為380~500℃。
- 如請求項1至4中任一項之螢光體分散玻璃，其中上述螢光體粒子係選自由氮化物、硫化物、硒化物、碲化物、氯化物、及碘化物所組成之群中之至少一種。
- 如請求項1至4中任一項之螢光體分散玻璃，其中上述螢光體粒子為氧化物。
- 一種白色LED，其特徵在於包含如請求項1至6中任一項之螢光體分散玻璃。
- 一種螢光體分散玻璃之製造方法，其特徵在於：包含將螢光體粒子與如請求項1至4中任一項記載之氟化物玻璃之玻璃粉末混合而製成混合物之步驟、及對該混合物進行燒結之步驟，且上述燒結之步驟係於氧濃度未達5000ppm之氛圍下進行燒結。
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