WO2014188920A1 - ガラス組成物、ガラスの製造方法、光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置 - Google Patents

ガラス組成物、ガラスの製造方法、光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014188920A1
WO2014188920A1 PCT/JP2014/062797 JP2014062797W WO2014188920A1 WO 2014188920 A1 WO2014188920 A1 WO 2014188920A1 JP 2014062797 W JP2014062797 W JP 2014062797W WO 2014188920 A1 WO2014188920 A1 WO 2014188920A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass
conversion member
light conversion
light
glass composition
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/062797
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
長嶋　達雄
谷田　正道
松本　修治
智晴 長谷川
Original Assignee
旭硝子株式会社
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 旭硝子株式会社 filed Critical 旭硝子株式会社
Priority to JP2015518198A priority Critical patent/JP6508045B2/ja
Publication of WO2014188920A1 publication Critical patent/WO2014188920A1/ja
Priority to US14/947,739 priority patent/US20160075592A1/en

Links

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
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14—Silica-free oxide glass compositions 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
    • 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
    • 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
    • C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • 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
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14—Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • C03C3/145—Silica-free oxide glass compositions containing boron containing aluminium or beryllium
    • 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
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14—Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • C03C3/15—Silica-free oxide glass compositions containing boron containing rare earths
    • 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
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/17—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing aluminium or beryllium
    • 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
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/19—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing boron
    • 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
    • C09K11/59—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
    • 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
    • C09K11/62—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing gallium, indium or thallium
    • C09K11/621—Chalcogenides
    • C09K11/625—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • 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
    • C09K11/64—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing aluminium
    • C09K11/646—Silicates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
    • 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
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/16—Microcrystallites, e.g. of optically or electrically active material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a glass composition, a method for producing glass, a light conversion member, a method for producing a light conversion member, an illumination light source, and a liquid crystal display device.
  • This glass composition is particularly suitable for the production of a light conversion member in which a phosphor is dispersed.
  • White LEDs are used as a low-power white illumination light source, and are expected to be applied to illumination applications.
  • 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
  • a material in which an inorganic phosphor is dispersed in glass is known (see, for example, 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, there is little damage to the light conversion member (especially phosphor) by light or heat, and long-term reliability can be obtained.
  • light-dispersible particles are present in the glass in which the phosphor is dispersed (see Patent Document 2), or a light-scattering layer having light-scattering particles is present as a separate layer from the glass in which the phosphor is dispersed. (See Patent Document 3), a light conversion member that scatters light from a light source to improve luminous efficiency is also known.
  • JP 2003-258308 A Japanese Patent No. 4286104 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-074104
  • a white LED uses white light by synthesizing blue and yellow light by using a light conversion member in which a phosphor for wavelength conversion to yellow light is dispersed with respect to a blue LED.
  • the present invention can sufficiently suppress a decrease in activity even when phosphor particles having low heat resistance are contained, and a glass composition suitable for a light conversion member, and light using the glass composition.
  • An object of the present invention is to provide a conversion member, an illumination light source using the light conversion member, and a liquid crystal display device using the illumination light source.
  • a glass composition having a predetermined composition can be fired at a low temperature, and when producing a light conversion member, even if it is a phosphor having a relatively low heat resistance, its activity is exhibited. It has been found that it can be maintained, and the present invention has been completed.
  • the glass composition of the present invention has a Bi 2 O 3 content of 5 to 35%, a B 2 O 3 content of 22 to 80%, a ZnO content of 10 to 48%, and an Al 2 O 3 0 content in terms of mol% based on oxide.
  • the glass composition of the present invention is expressed in terms of mol% on an oxide basis, Bi 2 O 3 5 to 35%, B 2 O 3 22 to 80%, ZnO 10 to 48%, 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%, and CeO 2 0-0.5%, which is substantially free of SiO 2 and contains Bi 2 O
  • the total amount of 3 and ZnO is 15% or more and less than 70%.
  • Bi 2 O 3 is 5% to 35%
  • B 2 O 3 is 22% to 43%
  • ZnO is 10% to 48%
  • TeO 2 is 1% to 1% in terms of mol% based on oxide.
  • the glass composition is characterized in that the total amount of Bi 2 O 3 and ZnO is 15% or more and less than 70%.
  • the glass production method of the present invention is characterized in that the glass composition of the present invention has a melting temperature of 1000 ° C. or lower and is melted using a gold crucible, and then cooled and solidified.
  • the light conversion member of the present invention is a light conversion member made of glass containing phosphor particles dispersed therein, wherein the glass is a glass formed from the glass composition of the present invention. .
  • the method for producing a light conversion member of the present invention includes a kneading step of kneading glass powder, phosphor particles, a resin and an organic solvent into a slurry, a molding step of molding the obtained slurry into a desired shape, and molding.
  • the maximum temperature of the firing temperature in the process is 500 ° C. or less.
  • the illumination light source of this invention has the light conversion member of this invention, and the light source which can irradiate light outside through the said light conversion member, It is characterized by the above-mentioned.
  • the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel and a backlight for illuminating the liquid crystal display panel, wherein the light conversion member of the present invention and the light conversion member are used as the backlight.
  • an illumination light source comprising a light source capable of irradiating light to the outside.
  • the glass composition of the present invention can produce a glass having a low glass transition point, the firing temperature can be made lower than before in the production of glass products. If firing at a low temperature is possible, inactivation of the phosphor can be suppressed when the light conversion member is fired and manufactured. Moreover, since the glass composition of this invention can obtain glass with low liquidus temperature, it can make the melting temperature lower than before in manufacture of glass. If melting at a low temperature is possible, a gold crucible can be used when manufacturing the glass material.
  • the light conversion member of the present invention and the production method thereof can produce a light conversion member by low-temperature firing as described above, it can be contained while maintaining its properties without deactivating the phosphor dispersed therein, A light conversion member having a high quantum conversion yield can be obtained.
  • the light source illumination of this invention uses the light conversion member of this invention, it can contain without deactivating a fluorescent substance as mentioned above. This characteristic is particularly useful when a red phosphor is contained. In this case, since a red component is sufficiently contained as a component of light to be irradiated, illumination light closer to nature can be obtained. Further, a liquid crystal display device in which this illumination light source is applied to a backlight has good light emission conversion efficiency, low power consumption can be expected, color reproducibility is high, and high-definition expression is possible.
  • the present glass composition a glass composition (hereinafter also referred to as “the present glass composition”), a glass manufacturing method, a light conversion member (hereinafter also referred to as “the present light conversion member”), and a method for manufacturing a light conversion member according to the present invention.
  • An illumination light source and a liquid crystal display device will be described.
  • the glass composition of the present invention is expressed in terms of mol% based on oxide, Bi 2 O 3 5 to 35%, B 2 O 3 22 to 80%, ZnO 10 to 48%, Al 2 O 3 0 to 4%, Is a glass composition containing substantially no SiO 2 , and the total amount of Bi 2 O 3 and ZnO is 15% or more and less than 70%.
  • This glass composition consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired. When other components are contained, it is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 1% or less, and particularly preferably less than 1% in terms of mol% based on oxide. Hereinafter, each component of this glass composition is demonstrated.
  • 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.
  • the content of Bi 2 O 3 is 5 to 35%. If Bi 2 O 3 is less than 5%, the Tg of the glass powder is increased, which is not preferable. 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.
  • B 2 O 3 is a glass network former, a component capable of stabilizing the glass, and an essential component.
  • the content of B 2 O 3 is 22 to 80%. If the content of B 2 O 3 is less than 22%, 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 80%, the chemical durability of the glass may be lowered.
  • ZnO is a component that lowers the Tg and increases the refractive index, and is an essential component.
  • the content of ZnO is 10 to 48%. If the ZnO content is less than 10%, the Tg of the glass powder is increased, which is not preferable. On the other hand, if the content of ZnO exceeds 48%, the glass becomes unstable and is likely to be crystallized, which may impair the sinterability.
  • 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 becomes too high and the liquidus temperature rises, which may impair sinterability.
  • the content of Al 2 O 3 is more preferably 3% or less.
  • Bi 2 O 3 and ZnO are components that lower Tg and increase the refractive index, and the total amount of these is 15% or more and less than 70%. If the total amount of Bi 2 O 3 and ZnO is less than 15%, the Tg of the glass powder is undesirably high. If the total amount of Bi 2 O 3 and ZnO is 70% or more, the glass becomes unstable and is likely to be crystallized, which may impair sinterability.
  • SiO 2 is a component that increases the stability of the glass, but Tg becomes too high, the liquidus temperature rises, and there is a possibility that the sinterability may be significantly impaired in low-temperature firing at 500 ° C. or lower. In, it does not contain substantially. Here, “substantially does not contain” means that the content is 0.05% or less.
  • Glass composition The glass composition according to the first embodiment of the present invention is expressed in terms of mol% based on oxide, Bi 2 O 3 5 to 35%, B 2 O 3 22 to 80%, ZnO 10 to 48%, TeO 2.
  • This glass composition 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 composition is demonstrated.
  • 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.
  • the content of Bi 2 O 3 is 5 to 35%. If Bi 2 O 3 is less than 5%, the Tg of the glass powder is increased, which is not preferable. More preferably, it is 8% 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 Bi 2 O 3 content is more preferably 8 to 32%, further preferably 10 to 30%, and particularly preferably 15 to 27%.
  • B 2 O 3 is a glass network former, a component capable of stabilizing the glass, and an essential component.
  • the content of B 2 O 3 is 22 to 80%. If the content of B 2 O 3 is less than 22%, 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 80%, the chemical durability of the glass may be lowered.
  • the content of B 2 O 3 is more preferably 25 to 60%, further preferably 25 to 55%, particularly preferably 25 to 45%.
  • ZnO is a component that lowers the Tg and increases the refractive index, and is an essential component.
  • the content of ZnO is 10 to 48%. If the ZnO content is less than 10%, the Tg of the glass powder is increased, which is not preferable. On the other hand, if the content of ZnO exceeds 48%, the glass becomes unstable and is likely to be crystallized, which may impair the sinterability.
  • the content of ZnO is more preferably 15 to 45%, further preferably 20 to 43%, and particularly preferably 25 to 40%.
  • Bi 2 O 3 and ZnO are components that lower Tg and increase the refractive index, and the total amount of these is 15% or more and less than 70%. If the total amount of Bi 2 O 3 and ZnO is less than 15%, the Tg of the glass powder is undesirably high. If the total amount of Bi 2 O 3 and ZnO is 70% or more, the glass becomes unstable and is likely to be crystallized, which may impair sinterability.
  • the total amount is more preferably from 20% to 65%, further preferably from 30 to 60%, particularly preferably from 40 to 55%.
  • 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 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, and further preferably 2% or less.
  • CaO, SrO, MgO and BaO alkaline earth metal oxides are components that increase the stability of the glass and improve the sinterability, and are not essential components.
  • the content of these alkaline earth metal oxide components is 0 to 20%, that is, the content of MgO is 0 to 20%, the content of CaO is 0 to 20%, the content of SrO is 0 to 20%,
  • the content of BaO is 0 to 20%, and the total amount of these alkaline earth metal oxides is preferably 0 to 20%. If this total amount exceeds 20%, the stability of the glass is lowered, and the absorption edge of the glass is shifted to the longer wavelength side, and the blue light of the LED element may be absorbed. More preferably, the total amount is 16% or less.
  • BaO is preferable, and the BaO content is more preferably 1 to 15%, further preferably 1 to 10%.
  • 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 content of each alkali metal oxide is 0 to 10%, that is, the content of Li 2 O is 0 to 10%, the content of Na 2 O is 0 to 10%, and the content of K 2 O is 0 to 0%.
  • the total amount of these alkali metal oxides is preferably 0 to 10%. If the total amount exceeds 10%, the refractive index decreases, the chemical durability of the glass decreases, the reaction with the phosphor accelerates during firing, the absorption edge of the glass shifts to the long wavelength side, and the LED element May absorb blue light. This total amount is more preferably 0 to 8%, still more preferably 0 to 5%. In particular, when there is no reason to lower Tg, it is preferable not to contain it.
  • CeO 2 is not an essential component, but may function as an oxidizing agent in the glass. CeO 2 can prevent the reduction of Bi 2 O 3 in the glass, and thus can stabilize this type of glass. Reduction of Bi 2 O 3 is not preferable because the glass is colored. Further, in producing the present glass, when using a platinum crucible, it may damage the crucible and reacts with the platinum when Bi 2 O 3 is reduced.
  • the CeO 2 content is preferably 0 to 0.5%. If the content exceeds 0.5%, the absorption edge of the glass may shift to the longer wavelength side, and the blue light of the LED element may be absorbed.
  • the content of CeO 2 is more preferably 0.2% or less, and further preferably 0.1% or less.
  • SiO 2 is a component that increases the stability of the glass, Tg becomes too high, the liquidus temperature is increased, and there is a possibility that the sinterability may be significantly impaired in low-temperature firing at 500 ° C. or lower. In, it does not contain substantially. Here, “substantially does not contain” means that the content is 0.05% or less.
  • the glass composition may further include a glass composition that can degas the encapsulated foam.
  • a glass composition that can degas the encapsulated foam examples 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%.
  • F or P 2 O 5 may be contained.
  • the content of the glass composition is 100 mol%, and the content is preferably 0.2 to 10%, more preferably 0.5 to 5% by external addition.
  • the content thereof is preferably 0.2 to 10% by external addition, and 0.5 to 5% when the component of the glass composition is 100 mol%. Is more preferable. Both of these components can be used in combination.
  • glass can be formed using the present glass composition, but the glass composition may be mixed and dissolved according to a conventional method, and then cooled and solidified.
  • a glass raw material powder for producing a light conversion member to be described later glass obtained by melting by this production method and once solidified, and then pulverizing by a conventional method to obtain a predetermined particle size Powder may be used.
  • the glass obtained by the above glass production method has a tendency that the liquidus temperature LT of the glass tends to be lower than that of conventionally known glass, so that the melting temperature when producing the glass can be lowered. If it can be melted at a heating temperature of less than 0 ° C., a glass can be produced using a gold crucible without adding an oxidizing agent such as CeO 2 to the Bi component in the glass composition. On the other hand, when heating at 1000 ° C. or higher, a platinum crucible is used because the gold crucible cannot be used.
  • Bi 2 O 3 glass like the glass composition of the present invention
  • an oxidant is added like CeO 2 or oxygen bubbling is performed during melting. If the reduction of Bi 2 O 3 is not suppressed during melting, it may react with platinum and damage the crucible.
  • CeO 2 is added to Bi 2 O 3 -based glass, in the transmission spectrum of the glass, if the absorption edge shifts to the longer wavelength side and the absorption edge shifts to the excitation light wavelength, the light emission efficiency may decrease. .
  • the glass of the lower the glass transition temperature can be sufficiently suppressed deactivation of the phosphor Since it became impossible to obtain, the said glass composition was considered in consideration of the balance.
  • the absorption edge of the glass may shift to the long wavelength side and the blue light of the LED element may be absorbed. Is preferably as small as possible.
  • the glass liquid phase temperature LT is preferably less than 1000 ° C., more preferably 950 ° C. or less, and even more preferably 900 ° C. or less.
  • the glass formed from the present glass composition has a relatively low glass transition point Tg (hereinafter also simply referred to as “Tg”), and it is particularly preferable that the Tg is 300 to 450 ° C. If the glass transition point exceeds 450 ° C., the temperature during firing during the manufacturing process of the light conversion member becomes high, and depending on the type of phosphor used, the phosphor may be deactivated or the glass and phosphor may react. The quantum conversion yield of the light conversion member may be reduced. In order to suppress a decrease in quantum conversion yield, the Tg of the glass is preferably 440 ° C. or lower, more preferably 430 ° C. or lower, and further preferably 420 ° C. or lower.
  • 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.
  • the transmittance of the light conversion member is lowered, and the light emission efficiency of the light source may be lowered.
  • 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.
  • the density of the glass is preferably 3.5 to 7.0 g / cm 3 . Outside this range, the specific gravity difference with the phosphor described later increases, and the phosphor particles are not uniformly dispersed in the glass powder, and conversion efficiency may be reduced when the light conversion member is used.
  • the density is more preferably 3.7 to 6.5 g / cm 3 , still more preferably 4.1 to 6.0 g / cm 3 .
  • the refractive index of the glass is preferably 1.7 to 2.3 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 1.75 to 2.2, still more preferably 1.8 to 2.15.
  • the present light conversion member is made of glass containing phosphor particles dispersed therein.
  • the glass forming the present light conversion member is formed from the present glass composition. is there.
  • Such a light conversion member transmits a part of the light emitted from the light source, converts the wavelength of the remaining light, and synthesizes the transmitted light and the light having the converted wavelength, thereby obtaining a desired chromaticity. Can be irradiated to the outside.
  • This light conversion member is particularly useful as a light conversion member for converting a blue light source into white.
  • an LED light emitting element is preferable.
  • the fluorescent substance particle used for this light conversion member can convert the wavelength of a light source, the kind will not be limited,
  • the well-known fluorescent substance particle used for a light conversion member is mentioned.
  • examples of such phosphor particles include oxides, nitrides, oxynitrides, sulfides, oxysulfides, halides, aluminate chlorides, halophosphates, and the like.
  • 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 ( ⁇ p ) at a wavelength of 500 to 700 nm are more preferable.
  • ⁇ p emission peak
  • the phosphor need only contain one or more compounds selected from the group consisting of the above-described compounds as long as the light passing through the light conversion member is converted into a desired color.
  • One kind of compound may be mixed and 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.
  • the phosphor is preferably an oxide or aluminate chloride.
  • the phosphor of oxide or aluminate chloride is more preferably a garnet crystal.
  • the garnet-based crystal is excellent in water resistance and heat resistance, and when going through the manufacturing process of the light conversion member of the present invention described later, the deactivation in the slurry and the deactivation during firing are less likely to occur.
  • 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.
  • a phosphor made of CASN crystal such as (Ca (Sr) AlSiN 3 ) or SiAlON crystal is included as a phosphor capable of converting blue light into red. Is preferred.
  • the phosphor particles preferably have a 50% particle diameter (hereinafter abbreviated as 50% particle size) D 50 of 1 to 30 ⁇ m. If the 50% particle size D 50 of the phosphor particles is less than 1 ⁇ m, the specific surface area of the phosphor particles is increased, and the phosphor particles may be easily deactivated.
  • the 50% particle size D 50 is more preferably 3 ⁇ m or more, further preferably 5 ⁇ m or more, and particularly preferably 7 ⁇ m or more.
  • the 50% particle diameter D 50 of the phosphor particles is more than 30 ⁇ m, the dispersibility is deteriorated in the light conversion member, the light conversion efficiency is deteriorated, and chromaticity unevenness may occur.
  • the 50% particle diameter D 50 and more preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less.
  • 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.
  • the quantum conversion yield of this light conversion member 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 between the number of photons emitted from the sample as light emission and the number of photons absorbed by the sample when irradiated with excitation light. The number of photons is measured by the integrating sphere method.
  • the thickness of the light conversion member is preferably 50 to 500 ⁇ m. When the thickness of the light conversion member is 50 ⁇ m or more, handling of the light conversion member is facilitated, 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 ⁇ m or more, further preferably 100 ⁇ m or more, and particularly preferably 120 ⁇ m or more. If the thickness of the light conversion member is 500 ⁇ m 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 ⁇ m or less, more preferably 300 ⁇ m or less, and particularly preferably 250 ⁇ m or less.
  • the thickness of the light conversion member may be selected from 250 to 500 ⁇ m in order to balance the total luminous flux and the light conversion efficiency.
  • the planar shape of the light conversion member is not particularly limited.
  • 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.
  • the light conversion member is basically made of glass containing phosphor particles dispersed therein.
  • the mixing ratio of glass and phosphor particles is not particularly limited, but the volume fraction of phosphor particles in the light conversion member is preferably 1 to 40% and glass is preferably 60 to 99%.
  • the phosphor particles are contained at 1% or more and glass at 99% or less, the quantum conversion yield can be increased, incident light can be 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 is more preferably 95% or less, still more preferably 93% or less, and particularly preferably 90% or less.
  • volume fraction of the phosphor particles is more than 40% and the volume fraction of the glass is less than 60%, the sinterability of the mixture of the phosphor particles and the glass may be impaired, and the transmittance of the light conversion member may be lowered. There is. In addition, the amount of fluorescent color light to be converted increases, and the desired white light may not be obtained.
  • 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 glass is more preferably 65% or more, still more preferably 70% or more, and particularly preferably 75% or more.
  • the present light conversion member may further contain a predetermined heat-resistant filler dispersed in the glass.
  • a heat-resistant filler dispersed in the glass.
  • any material having heat resistance with respect to the firing temperature at the time of production of the light conversion member may be used, and examples thereof include alumina, zirconia, magnesia, and the like. What is necessary is just to contain at least 1 or more types.
  • the glass, the phosphor particles, and the heat-resistant filler are predetermined in order to sufficiently suppress the shrinkage during firing of the light conversion member. It is made to contain in the ratio. For example, when the total amount of these is 100%, the heat-resistant filler is preferably contained in an amount of 3 to 30% in terms of volume fraction. 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.
  • 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.
  • the light conversion member is preferably composed of a sintered body of glass powder and phosphor particles, and if necessary, a mixed powder of heat-resistant filler.
  • the light conversion member is more preferably a sintered body obtained by firing a slurry obtained by kneading the mixed powder, a resin, and an organic solvent. The slurry is applied to a transparent resin and dried. More preferably, the green sheet is made of a glass sheet obtained by sintering.
  • the mixture of the resin and the organic solvent may be referred to as a vehicle.
  • a glass powder, phosphor particles, a resin and an organic solvent, and a kneading step of kneading a heat-resistant filler as necessary, to obtain a slurry are obtained.
  • the forming step of forming the slurry into a desired shape and the baking step of baking the formed slurry to form a light conversion member may be sequentially performed.
  • the kneading step in the present invention involves kneading glass powder, phosphor particles, a resin and an organic solvent, and, if necessary, a heat-resistant filler to form a slurry, and it is sufficient that these raw materials can be kneaded uniformly.
  • 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.
  • a heat resistant filler what is necessary is just to mix a heat resistant filler as a raw material component simultaneously in the said kneading
  • the glass powder used here may be prepared by mixing a plurality of known glass powders so as to satisfy the above-mentioned glass composition, or by mixing and mixing components so as to have predetermined thermal characteristics. Then, it may be prepared by melting in an electric furnace or the like, rapidly cooling to produce glass having a predetermined composition, pulverizing and classifying it.
  • the glass powder preferably has a 50% particle size D 50 of less than 2.0 ⁇ m.
  • the 50% particle size D 50 is 2.0 ⁇ m or more, the phosphor particles and the heat-resistant filler are not uniformly dispersed in the glass powder, so that the light conversion efficiency decreases when the light conversion member is used, or the shrinkage amount during firing May increase.
  • the 50% particle size D 50 is more preferably 1.5 ⁇ m or less, and still more preferably 1.4 ⁇ m or less.
  • the maximum particle diameter Dmax of the glass powder is preferably 30 ⁇ m or less.
  • D max is more preferably 20 ⁇ m or less, and still more preferably 15 ⁇ m or less.
  • D max is the value of the maximum particle size calculated by laser diffraction particle size distribution measurement.
  • the phosphor particles and the heat-resistant filler are the particles described in the light conversion member.
  • the vehicle preferably contains a butyral resin, a melamine resin, an alkyd resin, a rosin resin, or the like.
  • the phosphor particles and the glass powder may be mixed so that the mixing ratio of the phosphor and the glass in the light conversion member is within the range described above. Specifically, when the total amount of the phosphor particles and the glass powder is 100%, the content of each component in the mixed powder is 1 to 40% of the phosphor particles and 60% of the glass powder in terms of volume fraction. It is preferably set to 99%.
  • the content of each component in the mixed powder is the volume fraction, and the phosphor particles are It is preferable that the content is 1 to 40%, the heat resistant filler is 3 to 30%, and the glass powder is 50 to 96%.
  • 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 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 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. 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.
  • a vehicle made of a resin and an organic solvent may be made into a slurry by mixing the above mixed powder with an amount of a viscosity that can be molded into a predetermined shape in the next molding step.
  • the forming step in the present invention is to form the slurry obtained in the 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.
  • a green sheet obtained by a doctor blade molding method is preferable because a light conversion member having a uniform film thickness can be efficiently produced in a large area.
  • the green sheet can be manufactured, for example, by the following process. 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 green sheet (kneaded product). Furthermore, by pressing these to form a laminate, a molded body having a desired thickness can be secured.
  • 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.
  • the firing step of the present invention is a step of sintering the molded slurry obtained in the molding step to 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.
  • the conditions for the firing step are not particularly limited as long as it can be made into a glass body by firing, 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 maximum temperature of the firing temperature in this step is 500 ° C. or less, and this maximum temperature is preferably in the range of 400 to 490 ° C.
  • the firing time is preferably in the range of 1 to 10 hours.
  • the illumination light source of the present invention includes the above-described light conversion member and a light source capable of irradiating light to the outside through the light conversion member.
  • the light conversion member By combining the light conversion member and the light source obtained as described above, it can be used as an illumination light source that emits a desired color.
  • the light conversion member is preferably disposed in contact with the light source because it prevents light leakage.
  • 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.
  • 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.
  • an illumination light source comprising a light source capable of irradiating light to the outside.
  • 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.
  • a 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 capable of obtaining a high luminance and a wide range of color reproducibility.
  • the light conversion member is preferably disposed in contact with the light source because it prevents light leakage.
  • a light source an LED light emitting element is preferable, a blue LED light emitting element is more preferable, and a backlight capable of irradiating white light is preferable.
  • 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.
  • the liquid crystal display panel can be illuminated with bright white light having a wide color gamut of the three primary colors of light. Therefore, pure white with high luminance can be obtained on the display screen of the liquid crystal display panel, color reproducibility is good, and the quality of the display screen can be improved.
  • This embodiment is a glass composition in which a glass having a low glass transition point is obtained and the weather resistance is also good.
  • the light conversion member is less susceptible to the influence of the external environment depending on the intended use, use location, etc., and the ambient temperature that the light conversion member receives exceeds 100 ° C. as the light source increases in brightness. If this is accompanied by the influence of water, the luminous efficiency is significantly reduced.
  • low-softening point glass is used for phosphors with relatively low heat resistance, but low-softening point glass tends to have poor weather resistance, so it can be fired at low temperatures and has good weather resistance. Glass was needed.
  • the glass composition according to the present embodiment satisfies such a requirement, and is expressed in mol% on the basis of oxide, Bi 2 O 3 5 to 35%, B 2 O 3 22 to 43%, ZnO 10 to 48. %, TeO 2 1-20%, Al 2 O 3 0-4%, MgO 0-10%, CaO 0-10%, SrO 0-10%, BaO 0-5%, Li 2 O 0-5%, A glass composition containing Na 2 O 0-5%, K 2 O 0-5%, TiO 2 0-5%, ZrO 2 0-5%, Nb 2 O 5 0-5%, In particular, SiO 2 is not contained, and the total amount of Bi 2 O 3 and ZnO is 15% or more and less than 70%.
  • This glass composition consists essentially of the above components, but may contain other components as long as the object of the present invention is not impaired.
  • each component of the glass composition will be described with a focus on differences from the first embodiment.
  • B 2 O 3 is an essential component as in the first embodiment, but in this embodiment, its content is 22 to 43%, and its upper limit is lower than that in the first embodiment. It has become. This is because if the content of B 2 O 3 exceeds 43%, not only the chemical durability of the glass but also the weather resistance may be lowered. In the present embodiment, the content of B 2 O 3 is more preferably 25 to 40%, further preferably 25 to 38%.
  • TeO 2 is an essential component unlike the first embodiment.
  • the content of TeO 2 is 1 to 20%, and the lower limit is higher than in the first embodiment. This is because if the TeO 2 content is less than 1%, the weather resistance of the glass may decrease.
  • the content of TeO 2 is more preferably 2 to 16%, further preferably 3 to 12%.
  • the alkaline earth metal oxides of MgO, CaO, and SrO are not essential components as in the first embodiment.
  • the contents of MgO, CaO, and SrO are 0 to 10%, respectively, and the upper limit is lower than that in the first embodiment. This is because if the content of these components exceeds 10%, the weather resistance of the glass may decrease.
  • BaO becomes a catalyst that promotes the reaction with moisture in a high-temperature and high-humidity environment in a glass containing Bi 2 O 3 and B 2 O 3 as in this embodiment, and there is a possibility that the weather resistance may be significantly reduced. Since it is a certain component, the content of BaO is 0 to 5%.
  • the total amount of these alkaline earth metal oxides is preferably 0 to 10%. If this total amount exceeds 10%, the weather resistance of the glass may be reduced. The total amount is preferably 8% or less. Further, when an alkali metal oxide is used, MgO is preferably used, and its content is preferably 1 to 6%.
  • Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are not essential components as in the first embodiment.
  • the contents of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are each 0 to 5%, and their total amount is preferably 0 to 5%, and the upper limit is the first value It is lower than the embodiment. This is because if the content and total amount of these components exceed 5%, the weather resistance of the glass may decrease.
  • the content and total amount of these components are each preferably 0 to 3%, more preferably 0 to 1%.
  • TiO 2 , ZrO 2 and Nb 2 O 5 are components that increase the refractive index, increase the weather resistance of the glass, and increase chemical durability, and are not essential components in this system. These components are TiO 2 0 to 5%, ZrO 2 0 to 5%, and Nb 2 O 5 0 to 5%, and the total amount is preferably 0 to 5%. If the total amount of these components exceeds 5%, the stability of the glass is lowered, the Tg becomes too high, the absorption edge of the glass is shifted to the longer wavelength side, and the blue light of the LED element may be absorbed. . This total amount is preferably 4% or less, more preferably 3% or less.
  • the weather resistance of the glass in this specification was evaluated using the haze value calculated by the following method as an index. That is, both surfaces of a glass plate having a thickness of 1 mm and a size of about 30 mm ⁇ 30 mm were mirror-polished with cerium oxide and washed with calcium carbonate and a neutral detergent to obtain a glass substrate. The obtained glass substrate was put into a highly accelerated life test apparatus and left in a steam atmosphere at 120 ° C. and 0.2 MPa for 24 hours, and then the haze value measured with a C light source using a haze measurement apparatus was weather resistance. It was used as an index.
  • the weather resistance of the glass of this embodiment preferably has a haze value of 10% or less. If the haze value exceeds 10%, the total light transmittance of the glass decreases, and when the light conversion member is used, the light emission efficiency decreases, or moisture reaches the phosphor dispersed in the light conversion member. There is a risk of causing a reaction and lowering the quantum conversion yield.
  • This haze value is more preferably 5% or less, further preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less.
  • the haze value in the glass plate before being put into the advanced accelerated life test apparatus is typically 0.1 to 0.3%.
  • Examples 1-1 to 1-30, Examples 1-44 to 46 and comparative examples (Examples 1-31 to 1-43) of the glass for a light conversion member of the present invention are shown in Tables 1 to 5, and the present invention.
  • Examples of light conversion members (Examples 2-1 to 2-24, 2-41 to 2-45) and comparative examples (Examples 2-25, 2-28 to 2-34, 2-36 to 2-40) And Reference Examples (Examples 2-26, 2-27, 2-35) are shown in Tables 6 to 11, respectively. In Tables 1 to 5, “-” indicates that it has not been evaluated.
  • Example 1 Production of glass
  • the raw materials of the respective components were prepared so as to have the compositions shown in Tables 1 to 5 in terms of mol% based on oxides, and the glass raw materials were mixed to obtain a glass composition.
  • F was contained in an amount of 2 mol% on the basis of 100 mol% of the glass. This is the same as that of Examples 1-1 to 1-3, 1-31 and 1-34 to 1-39 in a platinum crucible at 1200 ° C., and Examples 1-4 to 1-30, 1-32, 1-33 and 1 ⁇ 40 to 1-46 were gold crucibles heated to 950 ° C. and melted in an electric furnace, respectively, and a part of the melt was quenched with a rotating roll to form a glass ribbon. A part of the melt was cooled after molding to obtain a glass plate.
  • the obtained glass ribbon was pulverized by a ball mill, passed through a sieve having a mesh having an opening of 150 ⁇ m, and further classified by airflow to obtain powders (glass powder) of Examples 1-1 to 1-46.
  • the glass transition point Tg of the obtained glass powder was measured using a differential thermal analyzer (manufactured by Rigaku Corporation, trade name: TG8110). Further, the 50% particle size D 50 of the glass powder, a laser diffraction particle size distribution measurement (manufactured by Shimadzu Corporation, apparatus name: SALD2100) was calculated by.
  • the liquidus temperature LT was evaluated as follows. That is, about 1 g of the obtained glass powder is placed on a platinum dish, held in an electric furnace at a predetermined temperature for about 2 hours, and then taken out of the furnace and rapidly cooled, each sample is observed with a microscope, and the temperature range where crystals can be seen is measured in the liquid phase. The temperature was LT. At this time, the temperature of the electric furnace was tested in increments of 50 ° C. from 850 to 1000 ° C.
  • the obtained glass plate was processed into a plate shape having a thickness of 1 mm and a size of 20 mm ⁇ 20 mm after measuring the specific gravity d by the Archimedes method, and both surfaces thereof were mirror-polished with cerium oxide to obtain a sample plate.
  • a model 2010 prism coupler manufactured by Metricon was measured using a model 2010 prism coupler manufactured by Metricon.
  • the wavelength ⁇ T30 % at a transmittance of 30% at a glass thickness of 1 mm is a wavelength at which the transmittance is 30% when the sample plate is measured with a spectrophotometer (manufactured by PerkinElmer, apparatus name: Lambda950). .
  • the haze value which is an indicator of weather resistance, was obtained as follows. After a sample plate having a thickness of 1 mm and a size of 30 mm ⁇ 30 mm obtained by processing in the same manner as described above was washed with calcium carbonate and a neutral detergent, a highly accelerated life test apparatus (manufactured by ESPEC Corp., trade name: Saturated pressure cooker EHS-411M) and left in a steam atmosphere at 120 ° C. and 0.2 MPa for 24 hours. Thereafter, the haze value of the sample plate was measured with a C light source using a haze measuring device (trade name: Haze Meter HZ-2, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
  • Example 2 Production of light conversion member
  • a light conversion member was produced as follows.
  • An Eu-activated Sr 2 Si 5 N 8 phosphor having a phosphor peak wavelength of about 627 nm when excited at 460 nm was used.
  • the frit (glass powder) used here corresponds to each number in Example 1 such that the glass obtained in Example 1-1 is glass
  • Glass powder, phosphor particles, and heat-resistant filler were mixed in combinations of glass and phosphor as shown in Tables 6 to 11 so that the total volume was 100%.
  • heat-resistant filler is 50% particle diameter D 50 18 [mu] m
  • refractive index at a wavelength of 633nm is a single crystal alumina which is 1.76.
  • “CASN + YAG” and “2 + 18” in Example 2-19 indicate that CASN phosphor and YAG phosphor are mixed at a ratio of 2% by volume and 18% by volume, respectively. Further, it was kneaded with a vehicle and defoamed to obtain a slurry.
  • the vehicle used was 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. Further, a mixed solvent of toluene, xylene, isopropanol and 2-butanol was used as a dilution solvent, and the slurry viscosity was adjusted to about 5000 cP. This slurry was applied to a PET film (manufactured by Teijin Limited) by the doctor blade method. This was dried in a drying furnace for about 30 minutes, cut into a size of about 7 cm square, and the PET film was peeled off to obtain a green sheet having a thickness of 0.5 to 0.7 mm.
  • the quantum conversion yield and chromaticity coordinates x and y of the obtained light conversion members of Examples 2-1 to 2-45 were measured.
  • the central portion 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 Co., Ltd., 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.
  • Examples 2-1 to 2-24 and 2-41 to 45 use the glass of the present invention, and the glass flows sufficiently when the firing temperature is 500 ° C. or less.
  • ⁇ T30% is shorter than 460 nm, the excitation light can be sufficiently applied to the phosphor, and the reaction between the phosphor and the glass can be suppressed, so that the phosphor is YAG, CASN, SrGa 2 S. 4 , Ca 2 Si 5 N 8 phosphor also has a high quantum conversion yield of 80% or more.
  • the glass 31 of Example 1-31 which is a comparative example, has a high SiO 2 content and a Tg of over 500 ° C., so that the firing temperature does not have to be high for sufficient glass flow.
  • Examples 2-26 and 2-27 using YAG as the phosphor can provide high quantum conversion yields, but Example 2-25 using CASN as the phosphor does not significantly decrease the quantum conversion yield. Be looked at.
  • the firing temperature can be 500 ° C. or lower.
  • Example 2-35 in which CAS is used, a high quantum conversion yield is obtained, but in Examples 2-33 and 2-34 in which CASN is used as the phosphor, the quantum conversion yield is decreased.
  • Example 2-34 produced at a firing temperature of 510 ° C., compared with Example 2-33 in which the firing temperature was 500 ° C. or lower, the quantum conversion yield was greatly reduced, so the firing temperature was less than 500 ° C. I know you need to do that.
  • Example 1-32 In the glass 32 of Example 1-32, Bi 2 O 3 is more than 35%, and even when Tg is less than 450 ° C., it is crystallized during firing, and the quantum conversion yield is low as shown in Example 2-28. Further, in Example 2-29 using the glass 33 of Example 1-33, TeO 2 exceeds 20%, and the phosphor and the glass react to cause a remarkable decrease in quantum conversion yield. In Examples 2-30 to 2-32 using the glass 34 of Example 1-34 and the glass 35 of Example 1-35, the alkali content exceeds 10%, and the quantum conversion yield is obtained by the reaction between the phosphor and the glass. The rate is low.
  • Example 1-37 since B 2 O 3 is less than 22% and ⁇ T30% exceeds 460 nm, it is expected that the glass absorbs excitation light and the phosphor does not have sufficient excitation light.
  • Tg is higher than 450 ° C., and the firing temperature exceeds 500 ° C. Therefore, when the CASN phosphor is used, a decrease in quantum conversion yield is expected.
  • Al 2 O 3 exceeds 4%, and LT is 1000 ° C. or higher, so that melting in a gold crucible may be difficult.
  • Tg is less than 450 ° C., but sufficient flow does not occur during firing, and the quantum conversion yield is low as shown in Example 2-36.
  • the glass 40 of Example 1-40 and the glass 41 of Example 1-41 are 70% Bi 2 O 3 + ZnO, and even when Tg is less than 450 ° C., they are crystallized during firing, and sufficient glass flow is achieved.
  • the quantum conversion yield is low as shown in Examples 2-37 to 2-40.
  • the glass composition of the present invention since the glass composition of the present invention has a low Tg, it can be sintered at a low temperature, and a light conversion member can be produced without impairing the activity of the phosphor.
  • the light conversion member thus obtained is preferable because of high light emission conversion efficiency and high light use efficiency.
  • Examples 1-13 to 28 in the glass composition range of the second embodiment have a haze value of 10% or less and good weather resistance.
  • the applied light conversion member can have practically sufficient weather resistance.
  • the glass composition of the present invention can produce a light conversion member without impairing the activity of the phosphor particles, and the light conversion member of the present invention can be easily produced while maintaining the activity of the phosphor particles.
  • the light-transmitting property is also good, the light-emission conversion efficiency is good, and the light-emitting device of the present invention uses the above-described light-converting member, so that it is suitable for lighting applications.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

　耐熱性の低い蛍光体粒子を含有する光変換部材に好適なガラス組成物、該ガラス組成物を使用した光変換部材、さらに、該光変換部材を使用した照明光源を提供する。酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～８０％、ＺｎＯ　１０～４８％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であるガラス組成物、該ガラス組成物を使用した光変換部材、該光変換部材を使用した照明光源および照明光源を使用した液晶表示装置。

Description

ガラス組成物、ガラスの製造方法、光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置
　本発明は、ガラス組成物、ガラスの製造方法、光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置に関する。このガラス組成物は、特に、蛍光体を分散させた光変換部材の製造に好適である。
　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。
　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）の損傷も少なく、長期の信頼性が得られる。
　また、蛍光体を分散したガラス中に光分散性の粒子を存在させたり（特許文献２参照）、蛍光体を分散させたガラスとは別の層として光散乱粒子を有する光散乱層を存在させたり（特許文献３参照）、することで光源の光を散乱させて発光効率を向上させようとする光変換部材も知られている。
特開２００３－２５８３０８号公報 特許第４２８６１０４号公報 特開２０１１－０７１４０４号公報
　ところで、特許文献１～３等に記載されているようなガラス中へ蛍光体を分散させる場合には、その製造過程において焼結操作が入るため高温に加熱され、蛍光体がその加熱により失活する場合があった。特に、赤色光へ波長変換する蛍光体は、耐熱性が比較的低いため活性を維持することが困難であった。そのため、実用上、白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤに対し、黄色光へ波長変換する蛍光体を分散させた光変換部材を使用し、青色と黄色の光を合成することにより白色光としている。
　しかしながら、青色と黄色の光を合成した白色光は、赤色成分が含まれていないため、その合成光の照射された物体が、実際の色合いとは異なり、青白く、冷たい感じに見えてしまう。したがって、演色性すなわち、より自然光に近い赤色の光成分を含有した白色光を得られる光変換部材が求められている。
　そこで、上記問題に鑑み、本発明は、耐熱性の低い蛍光体粒子を含有する場合でも活性の低下を十分に抑制でき、光変換部材に好適なガラス組成物、該ガラス組成物を使用した光変換部材、さらに、該光変換部材を使用した照明光源とその照明光源を使用した液晶表示装置の提供を目的とする。
　本発明者らが鋭意検討した結果、所定の組成を有するガラス組成物が、低温焼成が可能で、光変換部材を製造する際に、耐熱性の比較的低い蛍光体であってもその活性を維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明のガラス組成物は、酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～８０％、ＺｎＯ　１０～４８％、および、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であることを特徴とする。
　より具体的には、本発明のガラス組成物は第１の実施形態では、酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～８０％、ＺｎＯ　１０～４８％、ＴｅＯ２　０～２０％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、ＭｇＯ　０～２０％、ＣａＯ　０～２０％、ＳｒＯ　０～２０％、ＢａＯ　０～２０％、Ｌｉ２Ｏ　０～１０％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、および、ＣｅＯ２　０～０．５％を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であることを特徴とする。
　また、第２の実施形態では、酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　が５～３５％、Ｂ２Ｏ３が２２～４３％、ＺｎＯが　１０～４８％、ＴｅＯ２が１～２０％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、ＭｇＯ　０～１０％、ＣａＯ　０～１０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～５％、Ｋ２Ｏ　０～５％、ＴｉＯ２　０～５％、ＺｒＯ２　０～５％、および、Ｎｂ２Ｏ５　０～５％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であることを特徴とするガラス組成物であることを特徴とする。
　本発明のガラスの製造方法は、本発明のガラス組成物を、溶解温度が１０００℃以下、かつ金坩堝を用いて溶解し、次いで、冷却して固化させることを特徴とする。
　また、本発明の光変換部材は、蛍光体粒子を分散して含有するガラスからなる光変換部材であって、前記ガラスが本発明のガラス組成物から形成されたガラスであることを特徴とする。
　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、樹脂および有機溶媒を混練してスラリーとする混練工程と、得られたスラリーを所望の形状に成形する成形工程と、成形されたスラリーを焼成して光変換部材とする焼成工程と、を有する光変換部材の製造方法であって、前記ガラス粉末が、本発明のガラス組成物から形成されたものであり、かつ、前記焼成工程における焼成温度の最高温度が５００℃以下であることを特徴とする。
　そして、本発明の照明光源は、本発明の光変換部材と、前記光変換部材を通して外部へ光を照射可能な光源と、を有することを特徴とする。
　本発明の液晶表示装置は、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、前記バックライトとして、本発明の光変換部材および前記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。
　本発明のガラス組成物は、ガラス転移点の低いガラスが得られるため、ガラス製品の製造において、その焼成温度を従来よりも低温とできる。低温での焼成が可能となれば、光変換部材を焼成して製造する際に蛍光体の失活を抑制できる。また、本発明のガラス組成物は、液相温度の低いガラスが得られるため、ガラスの製造において、その溶融温度を従来よりも低温とできる。低温での溶融が可能となれば、ガラス材料の製造時に金坩堝が使用できる。
　本発明の光変換部材およびその製造方法は、上記の通り低温焼成により光変換部材を製造できるため、その中に分散している蛍光体を失活させずにその特性を維持したまま含有でき、高い量子変換収率を有する光変換部材とできる。
　そして、本発明の光源照明は、本発明の光変換部材を使用するため、上記のように蛍光体を失活させずに含有できる。この特性は、赤色蛍光体を含有する場合に特に有用で、この場合、照射する光の成分として赤色成分が十分に含有されるため、より自然に近い照明光を得ることができる。また、この照明光源をバックライトに適用した液晶表示装置は、発光変換効率が良好で、低消費電力が期待でき、さらに色再現性が高く、高精細な表現が可能である。
　以下、本発明に係る、ガラス組成物（以下、「本ガラス組成物」ともいう）、ガラスの製造方法、光変換部材（以下、「本光変換部材」ともいう）、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置について説明する。
［ガラス組成物］
　本発明のガラス組成物は、酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～８０％、ＺｎＯ　１０～４８％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であることを特徴とする。
　このガラス組成物は本質的に上記成分からなるが、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。その他の成分を含有する場合は酸化物基準のモル％表示で１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、１％未満が特に好ましい。以下、このガラス組成物の各成分について説明する。
　Ｂｉ２Ｏ３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、必須の成分である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、５～３５％である。Ｂｉ２Ｏ３が５％未満では、ガラス粉末のＴｇが高くなり好ましくない。
　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。
　Ｂ２Ｏ３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、必須の成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、２２～８０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が２２％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、Ｂ２Ｏ３の含有量が８０％超では、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。
　ＺｎＯは、Ｔｇを下げ、かつ屈折率を高くする成分であり、必須成分である。ＺｎＯの含有量は、１０～４８％である。ＺｎＯの含有量が１０％未満では、ガラス粉末のＴｇが高くなり好ましくない。一方で、ＺｎＯの含有量が４８％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。
　Ａｌ２Ｏ３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。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、０～４％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が４％超では、Ｔｇが高くなり過ぎ、液相温度が上がるため、焼結性を損ねるおそれがある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、３％以下がより好ましい。
　なお、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯは、共にＴｇを下げ、屈折率を高くする成分であり、これらの合量は１５％以上７０％未満とする。Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が、１５％未満であるとガラス粉末のＴｇが高くなり好ましくない。Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が、７０％以上であると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。
　ＳｉＯ２は、ガラスの安定性を高くする成分であるがＴｇが高くなり過ぎ、液相温度が上がり、５００℃以下の低温焼成において、焼結性を著しく損ねるおそれがあるため、本ガラス組成物においては、実質的に含有しないものである。ここで「実質的に含有しない」とは、その含有量が０．０５％以下のことを意味する。
　以下、具体的なガラス組成に基づいて、本発明をより詳細に説明する。
〔第１の実施形態〕
［ガラス組成物］
　本発明の第１の実施形態に係るガラス組成物は、酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～８０％、ＺｎＯ　１０～４８％、ＴｅＯ２　０～２０％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、ＭｇＯ　０～２０％、ＣａＯ　０～２０％、ＳｒＯ　０～２０％、ＢａＯ　０～２０％、Ｌｉ２Ｏ　０～１０％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、ＣｅＯ２　０～０．５％を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ2を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満である。
　このガラス組成物は本質的に上記成分からなるが、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、このガラス組成物の各成分について説明する。
　Ｂｉ２Ｏ３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、必須の成分である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、５～３５％である。Ｂｉ２Ｏ３が５％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８％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。Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、８～３２％がより好ましく、１０～３０％がさらに好ましく、１５～２７％が特に好ましい。
　Ｂ２Ｏ３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、必須の成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、２２～８０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が２２％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、Ｂ２Ｏ３の含有量が８０％超では、ガラスの化学的耐久性が低下するおそれがある。Ｂ２Ｏ３の含有量は、２５～６０％がより好ましく、２５～５５％がさらに好ましく、２５～４５％が特に好ましい。
　ＺｎＯは、Ｔｇを下げ、かつ屈折率を高くする成分であり、必須成分である。ＺｎＯの含有量は、１０～４８％である。ＺｎＯの含有量が１０％未満では、ガラス粉末のＴｇが高くなり好ましくない。一方で、ＺｎＯの含有量が４８％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。ＺｎＯの含有量は、１５～４５％がより好ましく、２０～４３％がさらに好ましく、２５～４０％が特に好ましい。
　なお、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯは、共にＴｇを下げ、屈折率を高くする成分であり、これらの合量は１５％以上７０％未満とする。Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が、１５％未満であるとガラス粉末のＴｇが高くなり好ましくない。Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が、７０％以上であると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。これら合量は、２０％以上６５％以下がより好ましく、３０～６０％がさらに好ましく、４０～５５％が特に好ましい。
　ＴｅＯ２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。ＴｅＯ２の含有量は、０～２０％が好ましい。ＴｅＯ２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。ＴｅＯ２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。
　Ａｌ２Ｏ３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。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、０～４％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３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。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、３％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましいい。
　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、焼結性を向上させる成分であり、必須成分ではない。これらアルカリ土類金属酸化物成分の含有量はそれぞれ０～２０％、すなわち、ＭｇＯの含有量は０～２０％、ＣａＯの含有量は０～２０％、ＳｒＯの含有量は０～２０％、ＢａＯの含有量は０～２０％、であり、これら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、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おそれがある。より好ましくは、合計量は１６％以下である。また、アルカリ土類金属酸化物としては、ＢａＯが好ましく、ＢａＯの含有量は１～１５％がより好ましく、１～１０％がさらに好ましい。
　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏ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それぞれの含有量は０～１０％、すなわち、Ｌｉ２Ｏの含有量が０～１０％、Ｎａ２Ｏの含有量が０～１０％、Ｋ２Ｏの含有量が０～１０％、であり、これらアルカリ金属酸化物の合計量は０～１０％が好ましい。上記合計量が１０％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、焼成時に蛍光体との反応を促進する、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おそれがある。この合計量は、より好ましくは０～８％、さらに好ましくは０～５％である。特にＴｇを下げたいなどの理由がない場合、含有しない方が好ましい。
　ＣｅＯ２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、含有してもよい。ＣｅＯ２は、ガラス中のＢｉ２Ｏ３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。Ｂｉ２Ｏ３が還元されると、ガラスが着色するため、好ましくない。また、本ガラスを製造するにあたり、白金坩堝を使用する場合、Ｂｉ２Ｏ３が還元されると白金と反応して坩堝にダメージを与えるおそれがある。ＣｅＯ２の含有量は０～０．５％が好ましい。含有量が０．５％超では、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おそれがある。ＣｅＯ２の含有量は、０．２％以下がより好ましく、０．１％以下がさらに好ましい。
　ＳｉＯ２は、ガラスの安定性を高くする成分であるがＴｇが高くなり過ぎる、液相温度を上げる、５００℃以下の低温焼成において、焼結性を著しく損ねるおそれがあるため、本ガラス組成物においては、実質的に含有しないものである。ここで「実質的に含有しない」とは、その含有量が０．０５％以下のことを意味する。
　ガラス組成物は、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。
　また、ガラスの吸収端を長波長側にシフトするのを抑制するため、ＦやＰ２Ｏ５を含有させてもよい。Ｆを含有させる際には、上記ガラス組成物の成分を１００モル％としたとき、その含有量は、外添で０．２～１０％が好ましく、０．５～５％がより好ましい。また、Ｐ２Ｏ５を含有させる際には、上記ガラス組成物の成分を１００モル％としたとき、その含有量は、外添で０．２～１０％が好ましく、０．５～５％がより好ましい。これら両成分は、併用することもできる。
［ガラスの製造方法］
　次に、本ガラス組成物を使用してガラスが形成できるが、常法に従って、ガラス組成物を混合し、これを溶解した後、冷却、固化すればよい。後述する光変換部材を製造するためのガラス原料粉末としては、本製造方法により、一旦溶融後、固化して得られたガラスを、これも常法により粉砕して、所定の粒度として得られるガラス粉末を用いればよい。
　上記のガラスの製造方法により得られるガラスは、ガラスの液相温度ＬＴが従来公知のガラスよりも低い傾向にあるので、ガラスを製造する際の溶解温度を低くすることが可能で、さらに、１０００℃未満の加熱温度で溶解できれば、金坩堝を使用してガラス組成物中にＢｉ成分に対してＣｅＯ２等の酸化剤を含有させずにガラスを製造できる。一方、１０００℃以上で加熱する場合には、金坩堝は使用できなくなるため、白金坩堝が使用される。
　ただし、本発明のガラス組成物のようにＢｉ２Ｏ３系ガラスの製造においては、白金坩堝を使用する場合、ＣｅＯ２のように酸化剤を添加するか、溶融中に酸素バブリングをするなどして溶融中にＢｉ２Ｏ３の還元を抑制しないと、白金と反応して坩堝にダメージを与えるおそれがある。一方で、Ｂｉ２Ｏ３系ガラスにＣｅＯ２を添加すると、ガラスの透過スペクトルにおいて、吸収端が長波長側にシフトし、励起光波長まで吸収端がシフトすると、発光効率が低下するおそれがある。そのため、吸収端を考えるとＢｉ２Ｏ３の含有量を低くする必要があるが、Ｂｉ２Ｏ３の含有量を低くすると、蛍光体の失活を十分抑制できるほど低いガラス転移点のガラスが得られなくなるため、そのバランスを考慮し上記ガラス組成物とした。
　なお、上記したように、ガラス中にＣｅＯ２等の酸化剤を含有すると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おそれがあり、酸化剤の含有量はできるだけ少ない方が好ましい。ガラスの液相温度ＬＴは１０００℃未満が好ましく、９５０℃以下であることがより好ましく、９００℃以下であることがさらに好ましい。
　本ガラス組成物から形成されるガラスは、そのガラス転移点Ｔｇ（以下、単に「Ｔｇ」ともいう）が比較的低いものとなり、特に、Ｔｇが３００～４５０℃であることが好ましい。ガラス転移点が４５０℃超では、本光変換部材の製造工程中、焼成する際の温度が高くなり、使用する蛍光体の種類によっては蛍光体が失活したり、ガラスと蛍光体が反応したりして、光変換部材の量子変換収率が低下するおそれがある。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４４０℃以下、より好ましくは４３０℃以下、さらに好ましくは４２０℃以下である。
　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、光変換部材の透過率が低下し、光源の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。
　また、ガラスの密度は３．５～７．０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。この範囲を外れると後述する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／ｃｍ３、さらに好ましくは４．１～６．０ｇ／ｃｍ３である。
　さらに、ガラスの屈折率は、波長６３３ｎｍにおいて、１．７～２．３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１．７５～２．２、さらに好ましくは１．８～２．１５である。
［光変換部材］
　本光変換部材は、上記の通り、蛍光体粒子を分散して含有するガラスからなるものであり、ここで、本光変換部材を形成するガラスは、上記本ガラス組成物から形成されるものである。このような光変換部材は、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、透過する光と波長を変換した光とを合成することにより、所望の色度を有する光を外部へ照射可能とする。本光変換部材は、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。
　本光変換部材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（λｐ）を有するものがより好ましい。
　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、具体的には、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、後述する本発明の光変換部材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（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２；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（Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２；以下、本明細書ではＬＡＧと略す）が挙げられる。
　また、合成光に赤色成分を含有させる場合には、青色光を赤色に変換可能な蛍光体として（Ｃａ（Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３）等のＣＡＳＮ系結晶やＳｉＡｌＯＮ系結晶からなる蛍光体を含有させることが好ましい。
　蛍光体粒子の５０％粒子直径（以下、本明細書では５０％粒径と略す）Ｄ５０は、１～３０μｍが好ましい。蛍光体粒子の５０％粒径Ｄ５０が１μｍ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５０％粒径Ｄ５０は、より好ましくは３μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上、特に好ましくは７μｍ以上である。一方、蛍光体粒子の５０％粒径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、５０％粒径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。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。
　本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。
　本光変換部材は、量子変換収率が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。光変換部材の厚みを５０μｍ以上とすれば、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。光変換部材の厚みを５００μｍ以下とすれば、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。
　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。
　本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。
　本光変換部材は基本的に蛍光体粒子を分散して含有するガラスからなる。ガラスと蛍光体粒子の混合割合は、特に限定されないが、光変換部材中に、体積分率で、蛍光体粒子を１～４０％、ガラスを６０～９９％が好ましい。
　蛍光体粒子を１％以上かつガラスを９９％以下で含有すれば、量子変換収率を高くでき、入射光を変換でき、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。ガラスの体積分率は、より好ましくは９５％以下、さらに好ましくは９３％以下、特に好ましくは９０％以下である。
　蛍光体粒子の体積分率が４０％超で、ガラスの体積分率が６０％未満では、蛍光体粒子とガラス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、所望の白色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。ガラスの体積分率は、より好ましくは６５％以上、さらに好ましくは７０％以上、特に好ましくは７５％以上である。
　本光変換部材は、さらに、該ガラス中に、所定の耐熱フィラーが分散して含有してもよい。このように耐熱フィラーを含有させることで、焼成時における収縮を抑制し、蛍光体の分散状態を均一化できる。このようにして蛍光体を均一に分散できると、光変換部材から外部に照射される合成光の色バラつきを低減でき、安定した所望の色味を有する光を得ることができる。
　本光変換部材に耐熱フィラーを使用する場合は、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。
　このように、ガラス中に蛍光体粒子と耐熱フィラーとを分散して構成する場合には、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を所定の割合で含有するようにする。例えば、これらの合計量を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。
　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。
　上記のように耐熱フィラーを含有させると、焼成時の収縮を抑制して、面内の光変換色度のばらつきを抑えることができ、色度ムラの少ない光を得ることができる。さらに、光変換部材の透過率を高く維持できるため、光束量を維持しつつ、発光変換効率を良好なものとできる。
［光変換部材の製造方法］
　本光変換部材は、ガラス粉末および蛍光体粒子、さらに必要に応じて耐熱フィラーの混合粉末の焼結体からなることが好ましい。また、本光変換部材は、該混合粉末と樹脂および有機溶媒を混練して得られるスラリーを焼成した焼結体からなることがより好ましく、上記スラリーを透明樹脂に塗工し、乾燥させて得られるグリーンシートを焼結して得られるガラスシートからなることがさらに好ましい。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。
　このように、焼結体として本光変換部材を製造するには、ガラス粉末、蛍光体粒子、樹脂および有機溶媒、さらに必要に応じて耐熱フィラーを混練してスラリーとする混練工程と、得られたスラリーを所望の形状に成形する成形工程と、成形されたスラリー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。
（混練工程）
　本発明における混練工程は、ガラス粉末、蛍光体粒子、樹脂および有機溶媒、さらに必要に応じて耐熱フィラーを混練して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。なお、光変換部材に耐熱フィラーを含有させる場合には、上記混練工程において、原料成分として耐熱フィラーも同時に混合してスラリーを得ればよい。
　ここで使用するガラス粉末は、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。
　このときガラス粉末の５０％粒径Ｄ５０は２．０μｍ未満が好ましい。５０％粒径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。５０％粒径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。
　また、ガラス粉末の最大粒径Ｄｍａｘは、３０μｍ以下が好ましい。最大粒径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。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、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。
　また、蛍光体粒子および耐熱フィラーは、上記光変換部材において説明した粒子である。
　そして、上記樹脂としては、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、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、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、ロジン樹脂などを含有することが好ましい。
　上記成分を混練する際、光変換部材中における蛍光体とガラスとの混合割合が上記説明の範囲となるように、蛍光体粒子およびガラス粉末を混合すればよい。具体的には、蛍光体粒子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％、ガラス粉末が６０～９９％とするのが好ましい。
　なお、耐熱フィラーを混合する場合には、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。
　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。
　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。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。
　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。
（成形工程）
　本発明における成形工程は、上記混練工程で得られたスラリーを、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。
　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、グリーンシート（混練物）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。
　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。
（焼成工程）
　本発明の焼成工程は、成形工程で得られた成形したスラリー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。
　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１０３Ｐａ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、本工程における焼成温度の最高温度を５００℃以下とするもので、この最高温度は４００～４９０℃の範囲が好ましい。また、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。
［照明光源］
　本発明の照明光源は、上記本光変換部材と、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、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。
［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。
〈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、高輝度かつ広範囲な色再現性が得られる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。
〈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。
　このように構成される液晶表示装置では、バックライトに本発明の照明光源を用いるため、例えば、光の３原色による色域が広い明るい白色光で、液晶表示パネルを照明することができる。よって、液晶表示パネルの表示画面において輝度の高い純白色を得ることができ、色再現性が良好で表示画面の品質の向上を図ることができる。
〔第２の実施形態〕
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この実施形態は、ガラス転移点の低いガラスが得られるとともに、さらに耐候性も良好なものとなるガラス組成物である。
　すなわち、光変換部材は、その使用用途、使用場所等により外部環境の影響を受けにくくしたり、また、光源の高輝度化に伴い、光変換部材が受ける環境温度が１００℃を超えることも増えてきており、これに水の影響が伴うと発光効率の著しい低下を招いてしまう。一般的には、耐熱性が比較的低い蛍光体には低軟化点ガラスが用いられるが、低軟化点ガラスは耐候性が悪くなる傾向にあるため、低温焼成可能で、かつ、耐候性の良好なガラスが求められていた。
　本実施形態に係るガラス組成物は、このような要求を満たすもので、酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～４３％、ＺｎＯ　１０～４８％、ＴｅＯ２　１～２０％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、ＭｇＯ　０～１０％、ＣａＯ　０～１０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～５％、Ｋ２Ｏ　０～５％、ＴｉＯ２　０～５％、ＺｒＯ２　０～５％、Ｎｂ２Ｏ５　０～５％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満である。
　このガラス組成物は本質的に上記成分からなるが、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、このガラス組成物の各成分について第１の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
　Ｂ２Ｏ３は、第１の実施形態と同様に必須の成分であるが、本実施形態においては、その含有量は２２～４３％であり、その上限値が第１の実施形態よりも低くなっている。これは、Ｂ２Ｏ３の含有量が４３％超では、ガラスの化学的耐久性のみならず耐候性まで低下するおそれがあるためである。本実施形態において、Ｂ２Ｏ３の含有量は、２５～４０％がより好ましく、２５～３８％がさらに好ましい。
　ＴｅＯ２は、第１の実施形態とは異なり必須の成分である。本実施形態においては、ＴｅＯ２の含有量は１～２０％であり、その下限値が第１の実施形態よりも高くなっている。これは、ＴｅＯ２の含有量が１％未満では、ガラスの耐候性が低下するおそれがあるためである。本実施形態において、ＴｅＯ２の含有量は、２～１６％がより好ましく、３～１２％がさらに好ましい。
　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯのアルカリ土類金属酸化物は、第１の実施形態と同様に必須の成分ではない。本実施形態においては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯの含有量は、それぞれ０～１０％であり、その上限値が第１の実施形態よりも低くなっている。これは、これら成分の含有量が１０％超では、ガラスの耐候性が低下するおそれがあるためである。一方で、ＢａＯは、本実施形態のようにＢｉ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３を含有するガラスにおいて、高温多湿環境下で水分との反応を促進させる触媒となり、耐候性を著しく低下させるおそれがある成分であるため、ＢａＯの含有量は０～５％である。
　これらのアルカリ土類金属酸化物の合計量は、０～１０％が好ましい。この合計量が１０％超では、ガラスの耐候性が低下してしまうおそれがある。この合計量は、８％以下が好ましい。また、アルカリ金属酸化物を使用する場合には、ＭｇＯを用いることが好ましく、その含有量は１～６％が好ましい。
　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、第１の実施形態と同様に必須成分ではない。本実施形態においては、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量は、それぞれ０～５％であり、またそれらの合計量が０～５％が好ましく、その上限値が第１の実施形態よりも低くなっている。これは、これら成分の含有量および合計量が、５％超では、ガラスの耐候性が低下するおそれがあるためである。これら成分の含有量および合計量は、それぞれ０～３％が好ましく、０～１％がより好ましい。
　ＴｉＯ２、ＺｒＯ２およびＮｂ２Ｏ５は、屈折率を上げ、ガラスの耐候性を上昇させるとともに、化学的耐久性を上げる成分であり、この系では必須成分ではない。これらの成分は、ＴｉＯ２　０～５％、ＺｒＯ２　０～５％、Ｎｂ２Ｏ５　０～５％、であり、その合量が０～５％が好ましい。これら成分の合量が５％超では、ガラスの安定性が低下し、Ｔｇが高くなりすぎ、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おそれがある。この合量は、好ましくは４％以下、より好ましくは３％以下である。
　なお、本明細書におけるガラスの耐候性は、以下に示す方法により算出したヘイズ値を指標として評価した。すなわち、厚さ１ｍｍ、大きさ約３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス板の両面を酸化セリウムで鏡面研磨し、炭酸カルシウムおよび中性洗剤で洗浄してガラス基板を得た。得られたガラス基板を高度加速寿命試験装置に入れて、１２０℃、０．２ＭＰａの水蒸気雰囲気に２４時間放置した後、ヘイズ測定装置を使用して、Ｃ光源にて測定したヘイズ値を耐候性の指標とした。
　本実施形態のガラスの耐候性はヘイズ値が１０％以下であることが好ましい。ヘイズ値が１０％超では、ガラスの全光線透過率が低下し、光変換部材にしたときに発光効率が低下してしまうか、光変換部材中に分散された蛍光体に水分が到達して反応を起こし、量子変換収率が低下してしまうおそれがある。このヘイズ値は、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下、特に好ましくは１％以下である。なお、高度加速寿命試験装置に入れる前のガラス板におけるヘイズ値は、０．１～０．３％が典型的である。
　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に限定して解釈されるものではない。本発明の光変換部材用ガラスの実施例（例１－１～１－３０、例１－４４～４６）および比較例（例１－３１～１－４３）を表１～５に、本発明の光変換部材の実施例（例２－１～２－２４、２－４１～２－４５）、比較例（例２－２５、２－２８～２－３４、２－３６～２－４０）および参考例（例２－２６、２－２７、２－３５）を表６～１１にそれぞれ示す。なお、表１～５の「－」は未評価であることを示す。
［例１：ガラスの製造］
　酸化物基準のモル％表記で、それぞれ表１～５で表示した組成になるように各成分の原料を調合し、ガラス原料を混合しガラス組成物とした。なお、例１－４５、４６はガラス１００モル％に対し、外掛けで２モル％それぞれＦを含有させた。これを、例１－１～１－３、１－３１および１－３４～１－３９は白金坩堝中で１２００℃に、例１－４～１－３０、１－３２，１－３３および１－４０～１－４６は金坩堝で９５０℃に、それぞれ電気炉で加熱、溶融して、融液の一部を回転ロールで急冷して、ガラスリボンを形成した。また、融液の一部は成形後冷却し、ガラス板を得た。
　得られたガラスリボンを、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、例１－１～１－４６の粉末（ガラス粉末）を得た。
　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、ガラス粉末の５０％粒径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。
　また、液相温度ＬＴは以下のようにして評価した。すなわち、得られたガラス粉末約１ｇを白金皿にのせ、所定温度の電気炉に約２時間保持し、その後炉から取り出して急冷したサンプルをそれぞれ顕微鏡観察し、結晶が見られる温度域を液相温度ＬＴとした。このとき、電気炉の温度は、８５０～１０００℃まで５０℃刻みで試験を行った。
　さらに、得られたガラス板は、アルキメデス法により比重ｄを測定後、厚み１ｍｍ、大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍの板状に加工後その両面を酸化セリウムで鏡面研磨してサンプル板とし、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した。
　ガラスの厚み１ｍｍにおける透過率３０％の波長λＴ３０％は、前記サンプル板を分光光度計（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製、装置名：Ｌａｍｂｄａ９５０）により測定し、得られた透過率が３０％となる波長である。
　また、耐候性の指標であるヘイズ値は、次のようにして得た。前記と同様な方法で加工して得られた厚み１ｍｍ、大きさ３０ｍｍ×３０ｍｍのサンプル板を、炭酸カルシウムおよび中性洗剤で洗浄した後、高度加速寿命試験装置（エスペック社製、商品名：不飽和型プレッシャークッカーＥＨＳ－４１１Ｍ）に入れて、１２０℃、０．２ＭＰａの水蒸気雰囲気に２４時間静置した。その後、ヘイズ測定装置（スガ試験機社製、商品名：ヘイズメーターＨＺ－２）を使用して、Ｃ光源にてサンプル板のヘイズ値を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
［例２：光変換部材の製造］
　次に、例１で得られたガラス粉末を使用して、光変換部材を次のように製造した。なお、ガラス中に分散させる蛍光体粒子として、５０％粒径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、５０％粒径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、５０％粒径Ｄ５０が１０μｍ、４６０ｎｍ励起で蛍光体ピーク波長が約５３６ｎｍであるＥｕ付活ＳｒＧａ２Ｓ４蛍光体、および４６０ｎｍ励起で蛍光体ピーク波長が約６２７ｎｍであるＥｕ付活Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８蛍光体を使用した。また、ここで使用されるフリット（ガラス粉末）は、例１－１で得られたガラスをガラス１、例１－２で得られたガラスをガラス２、というように例１の各番号に対応するようにガラス４６までガラス番号を付与して記載した。
　表６～１１に示すようなガラスと蛍光体の組み合わせで、ガラス粉末、蛍光体粒子および耐熱フィラーを体積分率で合量が１００％となるように、それぞれ混合した。なお、耐熱フィラーは、５０％粒径Ｄ５０が１８μｍ、波長６３３ｎｍにおける屈折率が１．７６である単結晶アルミナを用いた。また、例２－１９の「ＣＡＳＮ＋ＹＡＧ」、「２＋１８」は、ＣＡＳＮ蛍光体とＹＡＧ蛍光体をそれぞれ２体積％、１８体積％の割合で混合していることを示している。さらにビヒクルと混練し、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の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塗工した。これを、乾燥炉で約３０分間乾燥し、約７ｃｍ四方の大きさに切り出し、ＰＥＴフィルムを剥がして、厚み０．５～０．７ｍｍのグリーンシートを得た。
　これを、離型剤を塗布したムライト基板に載せて、表６～１１に示すような焼成条件で光変換部材を製造した。得られた光変換部材の厚みは０．１４～０．１６ｍｍであった。なお、焼成雰囲気の「Ａｉｒ」は大気焼成、「Ｎ２」はＮ２を０．３Ｌ／ｍｉｎでフローした窒素焼成、「ＬＰ」は到達真空度約６０Ｐａの減圧焼成をそれぞれ示している。
　得られた例２－１～２－４５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。
　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、この時同時に色度座標ｘ、ｙも得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　表６～１１より明らかなように、実施例２－１～２－２４および２－４１～４５は本発明のガラスを用いており、焼成温度が５００℃以下で十分にガラスの流動がおき、かつλＴ３０％は、４６０ｎｍよりも短波長にあるため、十分に励起光を蛍光体に当てることが可能、かつ蛍光体とガラスの反応も抑制できるため、蛍光体がＹＡＧ、ＣＡＳＮ、ＳｒＧａ２Ｓ４、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８蛍光体でも８０％以上の高い量子変換収率が得られている。
　一方で、比較例である例１－３１のガラス３１は、ＳｉＯ２の含有量が多く、Ｔｇが５００℃超であるため、十分にガラスの流動をおこさせるには焼成温度を高くしなくてはならない。そのため、蛍光体にＹＡＧを使用した例２－２６、２－２７は高い量子変換収率が得られるが、蛍光体にＣＡＳＮを使用した例２－２５では、明らかな量子変換収率の低下がみられる。ＳｉＯ２の含有量はガラス３１とほぼ同じ量で、Ｔｇが４５０℃未満である例１－３６のガラス３６においても、焼成温度は５００℃以下にすることが可能であるが、蛍光体にＹＡＧを使用した例２－３５は高い量子変換収率が得られるが、蛍光体にＣＡＳＮを使用した例２－３３、２－３４では、量子変換収率の低下がみられる。特に焼成温度を５００℃以下にした例２－３３に対し、焼成温度を５１０℃で作製した例２－３４では、量子変換収率の大きな低下が見られることから、焼成温度は５００℃未満にする必要があることがわかる。
　例１－３２のガラス３２は、Ｂｉ２Ｏ３が３５％超であり、Ｔｇは４５０℃未満であっても焼成時に結晶化してしまい、例２－２８に示す通り量子変換収率が低い。また、例１－３３のガラス３３を用いた例２－２９は、ＴｅＯ２が２０％超であり、蛍光体とガラスが反応して著しく量子変換収率の低下をまねいている。例１－３４のガラス３４、例１－３５のガラス３５を用いた例２－３０～２－３２は、アルカリの含有量が１０％超であり、蛍光体とガラスが反応して量子変換収率が低い。
　例１－３７のガラス３７は、Ｂ２Ｏ３が２２％未満であり、λＴ３０％が４６０ｎｍ超のため、ガラスが励起光を吸収して蛍光体に励起光が十分あたらないことが予想される。例１－３８、４２、４３はＴｇが４５０℃超であり、焼成温度が５００℃を超えるため、ＣＡＳＮ蛍光体を用いた場合、量子変換収率の低下が予想される。例１－３９のガラス３９は、Ａｌ２Ｏ３が４％超であり、ＬＴが１０００℃以上であるため、金坩堝での溶解が困難なおそれがある。また、Ｔｇは４５０℃未満であるが、焼成時に十分な流動がおこらず、例２－３６に示すように量子変換収率が低い。
　例１－４０のガラス４０、例１－４１のガラス４１は、Ｂｉ２Ｏ３＋ＺｎＯが７０％であり、Ｔｇは４５０℃未満であっても焼成時に結晶化してしまい、十分なガラスの流動がおこらず、例２－３７～２－４０に示す通り量子変換収率が低い。
　以上より、本発明のガラス組成物は、Ｔｇが低いため低温焼結が可能で、蛍光体の活性を損なうことなく光変換部材を製造できる。このようにして得られた光変換部材は発光変換効率が高く、光の利用効率が高く好ましい。
　また、表２～３に示したように、第２の実施形態のガラス組成の範囲にある例１－１３～２８はヘイズ値が１０％以下であり耐候性が良好であるため、このガラスを適用した光変換部材は実用上十分な耐候性を併せ持つものとできる。
　本発明のガラス組成物は、蛍光体粒子の活性を損なうことなく光変換部材を製造でき、本発明の光変換部材は、蛍光体粒子の活性を維持したまま容易に製造でき、かつ、光源の光の透過性も良好である発光変換効率の良好なものであり、さらに、本発明の発光装置は、上記光変換部材を使用しているため、照明用途に好適である。

Claims (24)

  1. 　酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～８０％、ＺｎＯ　１０～４８％、および、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であることを特徴とするガラス組成物。
  2. 　酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～８０％、ＺｎＯ　１０～４８％、ＴｅＯ２　０～２０％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、ＭｇＯ　０～２０％、ＣａＯ　０～２０％、ＳｒＯ　０～２０％、ＢａＯ　０～２０％、Ｌｉ２Ｏ　０～１０％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｋ２Ｏ　０～１０％、および、ＣｅＯ２　０～０．５％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であることを特徴とするガラス組成物。
  3. 　前記Ｂｉ２Ｏ３が８～３２％、前記Ｂ２Ｏ３が２５～６０％、前記ＺｎＯが１５～４５％、前記ＴｅＯ２が０～１６％、前記Ａｌ２Ｏ３が０～３％、前記ＭｇＯが０～１６％、前記ＣａＯが０～１６％、前記ＳｒＯが０～１６％、前記ＢａＯが０～２０％、前記Ｌｉ２Ｏが０～５％、前記Ｎａ２Ｏが０～５％、前記Ｋ２Ｏが０～５％、前記ＣｅＯ２が０～０．２％である請求項２に記載のガラス組成物。
  4. 　前記Ｂｉ２Ｏ３が１０～３０％、前記Ｂ２Ｏ３が２５～５５％、前記ＺｎＯが２０～４３％、前記ＴｅＯ２が０～１４％、前記Ａｌ２Ｏ３が０～３％、前記ＢａＯが１～１５％、前記ＣｅＯ２が０～０．１％であり、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が２０％以上６５％以下である請求項３に記載のガラス組成物。
  5. 　前記Ｂｉ２Ｏ３が１５～２７％、前記Ｂ２Ｏ３が２５～４５％、前記ＺｎＯが２５～４０％、前記ＴｅＯ２が０～１２％、前記Ａｌ２Ｏ３が０～２％、前記ＢａＯが１～１０％、前記ＣｅＯ２が０～０．１％であり、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が４０％以上５５％以下である請求項４に記載のガラス組成物。
  6. 　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、および、ＢａＯの合量が０～２０％である請求項２～５のいずれかに記載のガラス組成物。
  7. 　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏの合量が０～１０％である請求項２～６のいずれかに記載のガラス組成物。
  8. 　酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３　５～３５％、Ｂ２Ｏ３　２２～４３％、ＺｎＯ　１０～４８％、ＴｅＯ２　１～２０％、Ａｌ２Ｏ３　０～４％、ＭｇＯ　０～１０％、ＣａＯ　０～１０％、ＳｒＯ　０～１０％、ＢａＯ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　０～５％、Ｎａ２Ｏ　０～５％、Ｋ２Ｏ　０～５％、ＴｉＯ２　０～５％、ＺｒＯ２　０～５％、および、Ｎｂ２Ｏ５　０～５％、を含有するガラス組成物であって、実質的にＳｉＯ２を含有せず、Ｂｉ２Ｏ３とＺｎＯの合量が１５％以上７０％未満であることを特徴とするガラス組成物。
  9. 　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合量が０～１０％である請求項８に記載のガラス組成物。
  10. 　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏの合量が０～５％である請求項８または９に記載のガラス組成物。
  11. 　ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、および、Ｎｂ２Ｏ５の合量が０～５％である請求項８～１０のいずれかに記載のガラス組成物。
  12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載のガラス組成物を、溶解温度が１０００℃以下、かつ金坩堝を用いて溶解し、次いで、冷却して固化させることを特徴とするガラスの製造方法。
  13. 　蛍光体粒子を分散して含有するガラスからなる光変換部材であって、
    　前記ガラスが請求項１～１１のいずれか１項に記載のガラス組成物から形成されたガラスであることを特徴とする光変換部材。
  14. 　前記蛍光体粒子が、波長４００～５００ｎｍに励起帯を有し、波長５００～７００ｎｍに発光ピークを有し、酸化物、窒化物、および、酸窒化物からなる群から選ばれる１以上の化合物である請求項１３に記載の光変換部材。
  15. 　前記蛍光体粒子が、ガーネット系結晶、ＣＡＳＮ系結晶（Ｃａ（Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３）、および、ＳｉＡｌＯＮ系結晶からなる群から選ばれる１以上の化合物である請求項１４に記載の光変換部材。
  16. 　前記ガラスは、ＤＴＡ曲線から算出されるガラス転移点Ｔｇが３００～４５０℃である請求項１３～１５のいずれかに記載の光変換部材。
  17. 　前記ガラスは、そのガラスの厚み１ｍｍにおける透過率３０％の波長が４６０ｎｍよりも短波長にある請求項１３～１６いずれか１項に記載の光変換部材。
  18. 　前記光変換部材の量子変換収率が８０％以上であることを特徴とする請求項１３～１７のいずれか１項に記載の光変換部材。
  19. 　請求項１３～１８のいずれか１項に記載の光変換部材と、前記光変換部材を通して外部へ光を照射可能な光源と、を有することを特徴とする照明光源。
  20. 　前記光源が、ＬＥＤ発光素子である請求項１９に記載の照明光源。
  21. 　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、
    　前記バックライトとして、請求項１３～１８のいずれか１項に記載の光変換部材および前記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液晶表示装置。
  22. 　ガラス粉末、蛍光体粒子、樹脂および有機溶媒を混練してスラリーとする混練工程と、得られたスラリーを所望の形状に成形する成形工程と、成形されたスラリーを焼成して光変換部材とする焼成工程と、を有する光変換部材の製造方法であって、
    　前記ガラス粉末が、請求項１～１１のいずれか１項記載のガラス組成物から形成されたものであり、かつ、前記焼成工程における焼成温度の最高温度が５００℃以下であることを特徴とする光変換部材の製造方法。
  23. 　前記混練工程において、耐熱フィラーも加えて混練しスラリーとする請求項２２に記載の光変換部材の製造方法。
  24. 　前記ガラス粉末が、前記ガラス組成物を溶解温度が１０００℃以下、かつ金坩堝を用いて溶解し、次いで、冷却して固化させた後、粉砕して得られるガラス粉末である請求項２２または２３に記載の光変換部材の製造方法。
PCT/JP2014/062797 2013-05-23 2014-05-14 ガラス組成物、ガラスの製造方法、光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置 WO2014188920A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015518198A JP6508045B2 (ja) 2013-05-23 2014-05-14 光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置
US14/947,739 US20160075592A1 (en) 2013-05-23 2015-11-20 Glass composition, method for manufacturing glass, optical conversion member, method for manufacturing optical conversion member, illumination light source, and liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013109315 2013-05-23
JP2013-109315 2013-05-23
JP2013-221575 2013-10-24
JP2013221575 2013-10-24

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/947,739 Continuation US20160075592A1 (en) 2013-05-23 2015-11-20 Glass composition, method for manufacturing glass, optical conversion member, method for manufacturing optical conversion member, illumination light source, and liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014188920A1 true WO2014188920A1 (ja) 2014-11-27

Family

ID=51933481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/062797 WO2014188920A1 (ja) 2013-05-23 2014-05-14 ガラス組成物、ガラスの製造方法、光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160075592A1 (ja)
JP (1) JP6508045B2 (ja)
WO (1) WO2014188920A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016052968A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 日本電気硝子株式会社 波長変換部材用原料粉末
WO2016209871A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 Osram Sylvania Inc. Glass composite wavelength converter and light source having same
WO2018003454A1 (ja) * 2016-06-27 2018-01-04 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
WO2019208057A1 (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いた発光装置
US11999648B2 (en) 2018-04-25 2024-06-04 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Wavelength conversion member and light emitting device using same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101964418B1 (ko) * 2012-07-02 2019-04-01 엘지이노텍 주식회사 형광체 조성물 및 이를 포함하는 조명 장치
JP6822219B2 (ja) * 2017-03-01 2021-01-27 Ａｇｃ株式会社 ディスプレイ用ガラス基板
US11072555B2 (en) * 2018-03-02 2021-07-27 Coorstek Kk Glass member
US11667561B2 (en) * 2018-11-26 2023-06-06 Corning Incorporated Glass material with a high index of refraction

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096662A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Ohara Inc ガラス組成物
JP2009301875A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Nippon Electric Glass Co Ltd 支持枠形成材料
JP2011088806A (ja) * 2009-06-15 2011-05-06 Nippon Electric Glass Co Ltd モールドプレス成形用光学ガラス
JP2012041218A (ja) * 2010-08-17 2012-03-01 Nippon Electric Glass Co Ltd 電極形成用ガラス及びこれを用いた電極形成材料
JP2013001879A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Nippon Electric Glass Co Ltd 蛍光体複合部材の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013148783A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Corning Incorporated Bismuth borate glass encapsulant for led phosphors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009096662A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Ohara Inc ガラス組成物
JP2009301875A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Nippon Electric Glass Co Ltd 支持枠形成材料
JP2011088806A (ja) * 2009-06-15 2011-05-06 Nippon Electric Glass Co Ltd モールドプレス成形用光学ガラス
JP2012041218A (ja) * 2010-08-17 2012-03-01 Nippon Electric Glass Co Ltd 電極形成用ガラス及びこれを用いた電極形成材料
JP2013001879A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Nippon Electric Glass Co Ltd 蛍光体複合部材の製造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016052968A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 日本電気硝子株式会社 波長変換部材用原料粉末
WO2016209871A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 Osram Sylvania Inc. Glass composite wavelength converter and light source having same
WO2018003454A1 (ja) * 2016-06-27 2018-01-04 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
JP2018002762A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
US11034609B2 (en) 2016-06-27 2021-06-15 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Wavelength conversion member, and light emitting device using same
JP2021121850A (ja) * 2016-06-27 2021-08-26 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
JP7022398B2 (ja) 2016-06-27 2022-02-18 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いてなる発光デバイス
WO2019208057A1 (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いた発光装置
CN111480098A (zh) * 2018-04-25 2020-07-31 日本电气硝子株式会社 波长转换部件以及使用该波长转换部件的发光装置
JPWO2019208057A1 (ja) * 2018-04-25 2021-06-17 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いた発光装置
JP7382013B2 (ja) 2018-04-25 2023-11-16 日本電気硝子株式会社 波長変換部材及びそれを用いた発光装置
US11999648B2 (en) 2018-04-25 2024-06-04 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Wavelength conversion member and light emitting device using same

Also Published As

Publication number Publication date
US20160075592A1 (en) 2016-03-17
JPWO2014188920A1 (ja) 2017-02-23
JP6508045B2 (ja) 2019-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6508045B2 (ja) 光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置
JP6586479B2 (ja) 発光ダイオードパッケージの作製方法
TWI405738B (zh) 螢光體複合玻璃、螢光體複合玻璃原片，以及螢光體複合玻璃之製造方法
JP4894186B2 (ja) 蛍光体及び発光ダイオード
JP5757238B2 (ja) 蛍光体分散ガラス及びその製造方法
WO2015041204A1 (ja) 光変換部材、光変換部材の製造方法、光変換部材の色度調整方法、照明光源および液晶表示装置
JP6693360B2 (ja) 光変換部材、照明光源および光変換部材の製造方法
TW201140891A (en) Warelength converting member, optical elemant and manufacturing method for wavelength converting member
JP2007161944A (ja) 蛍光体
JP2008169348A (ja) 蛍光体複合材料
Xu et al. Lu3Al5O12: Ce@ SiO2 phosphor-in-glass: its facile synthesis, reduced thermal/chemical degradation and application in high-power white LEDs
CN111213075B (zh) 波长变换部件和发光装置
TW201817043A (zh) 波長轉換構件及使用其而成之發光裝置
WO2015008621A1 (ja) 蛍光体分散ガラス及びその製造方法
JP2012036367A (ja) 蛍光体複合部材
JPWO2014162893A1 (ja) 光変換部材、その製造方法、照明光源および液晶表示装置
JP2014172940A (ja) 蛍光体分散セラミックプレート
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
JP2014022412A (ja) 蛍光体分散無機ガラスプレート
JP2012052061A (ja) 蛍光体複合部材
JP2015046579A (ja) 光変換部材の製造方法、光変換部材、照明光源および液晶表示装置
JP2011222751A (ja) 波長変換部材およびそれを用いてなる半導体発光素子デバイス
WO2014119603A1 (ja) 光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置
Zhang et al. A thermally robust phosphor-in-glass film with high luminous efficiency for high-power blue laser diodes lighting
WO2014050684A1 (ja) 蛍光体分散ガラスシート用ガラス組成物およびそれを用いた蛍光体分散ガラスシート

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14801025

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015518198

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14801025

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1