WO2020175396A1 - 接着層付き光学部材および発光装置 - Google Patents

接着層付き光学部材および発光装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an optical member with an adhesive layer and a light emitting device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 6 3 4 9 0 3 6
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 6 2 3 0 0 3 8
  • Patent Document 3 International Publication No. 2 0 1 8/0 6 6 6 3 6
  • Patent Document 4 International Publication No. 2 0 1 7/2 0 8 5 3 5
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 20 18-6 7 6 30
  • Patent Document 6 International Publication No. 2 0 1 6/1 9 0 2 0 7
  • the optical member with an adhesive layer of the present invention comprises an optical member made of an inorganic glass that transmits light, and an inorganic material made of inorganic glass or nitride or a metal oxide provided in the optical member. And an adhesive layer.
  • the light emitting device of the present invention includes the optical member with an adhesive layer of the present invention, a substrate, and a !_ end element provided on the substrate, wherein the !_ end element and the optical member are The adhesive layer is provided between them.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration diagram of a light-emitting element of the present embodiment.
  • FIG. 2D is a cross-sectional view showing a modified example of the light emitting device of the present embodiment.
  • FIG. 2H is a cross-sectional view showing a modification of the light emitting device of this embodiment.
  • Fig. 3 is a diagram showing a light detection range in calculating the output of emitted light of the light emitting device of the embodiment.
  • the light emitting device of the present embodiment includes, for example, as shown in FIG. 1, a substrate 2, an LED element 3 provided on the substrate 2, a light provided on the LED element 3, and emitted from the LED element 3.
  • a light emitting device 1 having an optical member 4 made of an inorganic glass that transmits light through the glass and an inorganic material adhesive layer 5 provided between the LED element 3 and the optical member 4 is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light emitting device 1.
  • the light emitting device 1 has a flip-chip structure or a vertical structure. Each configuration will be described below with reference to FIG.
  • the substrate 2 of the present embodiment is a supporting substrate for disposing the LED element 3 and the like described below on the surface thereof.
  • the substrate 2 can be used without particular limitation as long as it is conventionally used as a substrate of a light emitting device.
  • Examples of the substrate 2 include ceramics such as alumina, aluminum nitride, LTCC (Low-temperature Co-fired Ceramics), nylon, epoxy, LC P (Liquid Crystal Polymer, liquid crystal porosity). And a resin such as a resin.
  • the substrate 2 is provided with an electrode and is electrically connected to the LED element 3.
  • the LED element 3 of the present embodiment can be used without particular limitation as long as it is conventionally used as an LED element of a light emitting device.
  • Examples of this LED element 3 include an infrared LED element, a visible light LED element, an ultraviolet LED element, and the like. Particularly, it is suitable for an ultraviolet LED element.
  • an ultraviolet LED element means an element that emits light having a wavelength of 200 nm or more and 400 nm or less as ultraviolet light.
  • This UV-LED element is made of, for example, a III _ V group semiconductor such as AI ln G a N, ln G a N, or AIG a N on a substrate such as sapphire or aluminum nitride (AIN) by the M ⁇ CVD method. (Metal Organic Chemical Vapor Depo sit ion method) and HV PE method (Hydride Vapor Phase Epitaxy method).
  • IT_ ⁇ , Z n ⁇ becomes transparent electrode such as S N_ ⁇ 2, G a 2 ⁇ 3, in both cases the structure will be formed of a material having a high refractive index.
  • this optical member 4 is shown as a convex lens shape. Since the optical member is an inorganic glass, it can be processed into various shapes more easily than crystalline sapphire, spinel, etc., which is suitable for reduction of manufacturing cost and mass production. Furthermore, because it is an inorganic glass, it is different from resin!__ There is no risk of deterioration even if exposed to high-power light emitted by the Mikoguchi element or short-wavelength light such as ultraviolet light for a long time! _ There is no risk of deterioration even if the Mitsuko element heats up and becomes hot, so! _ Suitable for extending the life of the Mitsuko element.
  • the optical member 4 has a glass transition temperature of 9 °C so that the shape of the optical member is not deformed even when it is heated in a production process such as a bonding process between the 1_day element and the optical member. Is preferably high. Ding 9 (° ⁇ 3 350°° ⁇ is preferable, more preferably Ding 9 (° ⁇ 3 400°° ⁇ , and particularly preferably Ding 9 (° ⁇ 3 500 0° ⁇ ).
  • Examples of the inorganic glass used here include borosilicate glass, silicate glass, phosphate glass, and fluorophosphate glass.
  • phosphate glass as main components 2 ⁇ 5, eight ⁇ 2 ⁇ 3, alkaline earth metal oxides (IV! 9_Rei, ⁇ 3_Rei, 3 " ⁇ , 630), alkali metal oxides (!_
  • the optical member 4 can also have an antireflection film formed on its surface.
  • an antireflection film formed on its surface. For example, 3 I 0 2% ⁇ / 19 2, eight 1 2 ⁇ 3, 1-11: ⁇ 2, " ⁇ 2, single-layer film of dielectric material such as Ding two ⁇ 5 or multilayer film is used.
  • the antireflection film By forming the antireflection film, Fresnel reflection on the surface of the optical member is reduced, so that the light extraction efficiency can be further improved.
  • the adhesive layer 5 of the present embodiment is an inorganic material, and is a member that bonds the 1_M0 element 3 and the optical member 4 together. Further, the adhesive layer 5 is made of a material that allows the light emitted from the 1_S 0 element 3 to pass therethrough and be introduced into the optical member 4.
  • the adhesive layer 5 By structuring the adhesive layer 5 with a nitride or an inorganic glass, that is, an inorganic material as a main component, the light emitted from the 1__0 element 3 can be made into a resin or the like even in the case of ultraviolet rays. In comparison, deterioration is suppressed and the product life can be extended.
  • a nitride or an inorganic glass that is, an inorganic material as a main component
  • the inorganic glass used as the adhesive layer a glass composed of a multi-component oxide or water glass Obtained by heating And so on.
  • This inorganic glass preferably does not contain fluorine. If fluorine is contained, water resistance tends to deteriorate and the refractive index tends to decrease.
  • Examples of the nitride used as the adhesive layer include 3 1 ⁇ 1, 8 1 ⁇ 1, and the like.
  • the adhesive layer 5 is made of a material having high transmission at the emission wavelength emitted by the 1_Semiconductor element 3. This can suppress the loss of light and further improve the light extraction efficiency. Adhesion Therefore, the absorption coefficient ⁇ of the inorganic material forming the adhesive layer 5 at the emission wavelength of the 1__0 element 3 is
  • the thickness of the adhesive layer 5 can be reduced, and the loss due to absorption of light can be suppressed.
  • the thickness of the adhesive layer 5 is smaller than the length of the emission wavelength of the 1_Mitsuguchi element 3, the evanescent light generated by the light reaching the light emission surface of the 1_Momi element 3 is generated through the adhesive layer 5.
  • the light extraction efficiency is improved because the optical member 4 that has been bonded is reached.
  • the thickness of the adhesive layer 5 is 1 and the emission wavelength of the 1_M 0 element 3 is S, /s ⁇ 1 is satisfied.
  • the thickness of the adhesive layer 5 is thicker than the length of the emission wavelength of the !__ 0 element 3, if the refractive index of the adhesive layer 5 is too low, it adheres to the light emitting surface of the !_ 0 element 3.
  • the total extraction at the interface of layer 5 cannot sufficiently improve the light extraction efficiency.
  • ⁇ 1 / s 3 1 the refractive index of the wire of the inorganic material forming the adhesive layer 5 6 (4) is (VIII) Satisfies 3 1.5. It is preferably n 6 (4) 3 1.6, more preferably n 6 (4) 3 1.6 5, and particularly preferably% (4) 3 1.7.
  • Optical member ( ⁇ ) is preferred, and more preferably ⁇ n d £ ⁇ .15 Is 1.
  • the light emitting surface of the element 3 may be a flat surface or may have fine irregularities.
  • the light emitting surface of the Mitsuguchi element 3 is preferably a flat surface, and more preferably not a rough surface.
  • a preferable configuration of the light emitting device will be described by taking as an example the case where a _____ 0 element (11 _ 1____ 0 element) that emits ultraviolet rays is used as the __ 0 element 3.
  • the surface is generally made of a material such as sapphire or aluminum nitride (eight I 1 ⁇ 1). When the optical member 4 is provided, it is necessary to consider bonding with these materials.
  • the optical member 4 and the adhesive layer 5 are both made of ultraviolet-transparent glass, which has good ultraviolet transmittance.
  • the ultraviolet ray transmitting glass used here a known ultraviolet ray transmitting glass can be used without particular limitation.
  • Examples of the ultraviolet-transparent glass include, as described below, a glass material made of a multi-component inorganic oxide and having a good transmittance of light having a wavelength in the ultraviolet region.
  • composition system of such an ultraviolet-transparent glass include glass having a base composition such as borosilicate glass, silicate glass, phosphoric acid glass, and fluorophosphate glass.
  • the content of the iron component when the content of the iron component is large, the ultraviolet transmittance is lowered, and therefore, it is particularly preferable that the content of the iron component is reduced.
  • the iron component exists in the glass with a valence of 6 3 + or 6 2 +, but the total iron oxide content obtained by converting the iron component contained in the glass to 6 2 0 3 is calculated.
  • this Ding _ ⁇ 2 0 3 is 10 mass 111 or less, preferably 5 mass ⁇ ! or less, and more preferably 2.5 mass or less, particularly preferably
  • 3 n ⁇ and 3 ⁇ ⁇ 2 are also components that absorb light in the ultraviolet region, their respective contents are preferably 3 mol% or less.
  • ⁇ 2 is a component that can improve the transmittance by using an appropriate amount as a reducing agent.
  • more specific glass compositions include, for example, the following glass composition 1 and glass composition 2 as preferable ones.
  • the glass composition 1 has a refractive index Is as high as 1.7 or more
  • the glass composition 2 exemplifies a low composition in which the refractive index n 6 ( 0 ) is less than 1.7.
  • snake 2 ⁇ 3 to form a glass skeleton, to increase the stability of the glass, increasing the ultraviolet transmittance, it is an essential component in the present glass composition 1.
  • the Snake 2 ⁇ 3 containing Yuryou is preferably 2 0% or more, more preferably 3 0% or more, particularly preferably 4 0% or more.
  • the Snake 2 ⁇ 3 content is preferably 7 5%, more preferably 70% or less.
  • ! _ 3 2 0 3 is an essential component in the present glass composition 1 because it can maintain a high ultraviolet transmittance while increasing the refractive index.
  • the L a 2 0 3 content by more than 2%, it is possible to obtain a desired high refractive index.
  • the content of this !_ 3 2 0 3 is preferably 5% or more, more preferably 6% or more.
  • ! _ 3 2 0 3 By setting the content to 3 2% or less, it is possible to suppress the rise in liquidus temperature and make it difficult to devitrify. It is preferably 28% or less, more preferably 25% or less, and particularly preferably 22% or less.
  • ⁇ 2 ⁇ 3 can also maintain a high ultraviolet transmittance while increasing the refractive index,? _ 3 2 ⁇ 3 by lowering the liquidus temperature by coexisting with a component capable of improving devitrification resistance.
  • ⁇ 2 ⁇ 3 dissolved content by 2 0% or less temperature, suppresses an increase in molding temperature, it is possible to make it difficult devitrification suppressing the increase of the liquidus temperature.
  • the ⁇ 2 ⁇ 3 content is preferably 1 to 5%, more preferred properly is 1 to 3%, particularly preferably not more than 1 0%.
  • To increase the refractive index preferably contains a ⁇ 2 ⁇ 3, more preferably 2% or more, particularly preferred properly 4% or more, and most preferably at least 5%.
  • 3 2 ⁇ serves to improve the meltability of the glass, a component capable of lowering the glass transition temperature or softening temperature, which is an optional component.
  • 3 2 ⁇ content in together when suppress a decrease in refractive index by 1 5% or less, it is possible to suppress an increase in the liquidus temperature.
  • the content is preferably 13% or less, more preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less.
  • ⁇ 2 ⁇ serves to improve the meltability of the glass, a component capable of lowering the glass transition temperature or softening temperature, Ru optional ingredients der.
  • the content is preferably 13% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less.
  • IV! 90 is an optional component that can prevent the phase separation of the glass and improve the meltability.
  • 1 ⁇ / 1 9 ⁇ decrease in refractive index of the content by 1 5% or less, it is possible to suppress an increase in the liquidus temperature.
  • the 1 ⁇ / 1 9 ⁇ content is preferably 1 3%, more preferably 1 0% or less, particularly preferably 5% or less.
  • 0 3 0 is a component that can prevent the phase separation of the glass and improve the meltability, and is an optional component.
  • This content is preferably 13% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less.
  • Yoshimi 3 ⁇ prevents phase separation of the glass is a component that can be improved meltability, an optional component.
  • Snake 3 ⁇ decrease in refractive index of the content by 1 5% or less, it is possible to suppress an increase in the liquidus temperature.
  • the content is preferably 13% or less, more preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less.
  • ⁇ 2 it is possible to increase the refractive index while maintaining a high ultraviolet transmittance, a component capable of improving devitrification resistance, is optional Ingredients. It is possible to prevent a decrease in resistance to devitrification that I to excessive containing By " ⁇ 2 content to 1 5%.
  • the content is preferably 13% or less, more preferably 10% or less.
  • the present glass composition 1 eight ⁇ 2 ⁇ 3 with increasing chemical durability, a component that can suppress the phase separation of the glass, which is an optional component.
  • the I 2 ⁇ 3 content suppresses the decrease in the refractive index by 1 0% or less, it is possible to suppress obtain a rise in the liquidus temperature.
  • the eight ⁇ 2 ⁇ 3 content is preferably 5% or less, more preferable properly 3% or less, particularly preferably 1% or less.
  • the present glass composition 1 since 3 13 2 0 3 oxidizes the glass, it is preferable to reduce the content thereof in order to increase the deep ultraviolet transmittance, and it is preferably 0.1% or less, preferably 0. 5% or less, more preferably substantially not contained.
  • the glass composition 1 to reduce the load on the environmental, spoon ⁇ , eight 3 2 ⁇ 3, except unavoidable contamination, it is preferred not to contain any substantially. Since is volatile, it is preferable not to include it if it is desired to suppress variations in striae or optical properties. Also, since is a component that greatly reduces the refractive index, ⁇ 02020/175396 15 ⁇ (: 171? 2020 /007184
  • the refractive index 6 (0) is 1.7 or more.
  • Refractive index Is preferably 1.71 or more, more preferably 1.72 or more, and particularly preferably 1.73 or more.
  • This glass composition 2 is expressed in mol% based on the oxide, and is 6 2 0 3 + 3 I ⁇ 2 + 2 5 5 : 40 to 90%,! _ ⁇ 2 ⁇ + 3 2 ⁇ + [ ⁇ 2 ⁇ : 0 to 30%, 1 ⁇ /1 9 ⁇ + ⁇ 3 ⁇ 10 3 1 ⁇ ⁇ + Mi 3 ⁇ : ⁇ to 20%.
  • 1_ ⁇ 2 ⁇ , N 3 2 0 Can be included to lower the melting temperature. Since easily watermarks the content is too large loss, 1- ⁇ 2 ⁇ + 3 2_Rei + ⁇ 2 ⁇ 30% or less, preferably 25% or less, more preferably under 20% or less.
  • 1 ⁇ / 1 9 ⁇ in the glass composition 2, ⁇ 3_Rei, Snake 3 ⁇ may contain for lower gel melting temperature. If the content is too high, devitrification is likely to occur, so 1 ⁇ /1 9 ⁇ + 030 + 3 ⁇ + M 30 is 20% or less, preferably 15% or less, more preferably 10% or less. To do.
  • the present glass composition 2 may further contain the following components. ⁇ 0 2020/175 396 16 ⁇ (: 17 2020/007184
  • ⁇ is a component capable of improving the meltability of the glass and lowering the glass transition temperature and the softening temperature.
  • the content of n o should be 20% or less, preferably 15% or less, and more preferably 10% or less.
  • the chemical durability is a component that can suppress the phase separation of the glass.
  • the rise in liquidus temperature can be suppressed. It is preferably 15% or less, more preferably 10% or less.
  • ⁇ 2 is a component capable of increasing the chemical durability and improving the devitrification resistance, and is an optional component. When the content is 15% or less, it is possible to prevent the devitrification resistance from decreasing due to excessive content.
  • This “O 2 content is preferably 10% or less, more preferably 5% or less.
  • the present glass composition 2 since 3 13 2 0 3 oxidizes the glass, it is preferable to reduce the content thereof in order to increase the deep ultraviolet transmittance, and it is preferably 0.1% or less, preferably 0. 5% or less, more preferably substantially not contained.
  • the ultraviolet light transmitting glass of the present embodiment has the following characteristics.
  • the wavelength wavelength 5 indicating 2% is 2 445 n or less, and 2400 n or less is more preferable. ⁇ 0 2020/175 396 17 ⁇ (: 171? 2020 /007184
  • 2 35 n or less is particularly preferable, and 2 3 0 n or less is most preferable.
  • the glass raw material or glass cullet to be prepared is not particularly limited as long as it can obtain the ultraviolet light transmitting glass of the present embodiment.
  • the raw material for example, nitrate, sulfate, carbonate, hydroxide, oxide, boric acid, etc. are used.
  • a glass raw material that can obtain the above glass composition 1 or glass composition 2 is preferable.
  • the glass raw material or glass cullet is heated to a temperature not lower than the melting temperature to form a glass molten liquid.
  • the melting condition at this time is that the atmosphere in which the glass molten liquid comes into contact is an atmospheric atmosphere (oxidizing atmosphere). It is considered that there is a case where the above is set or a case where a non-oxidizing atmosphere is set.
  • a non-oxidizing gas such as nitrogen or argon is introduced into the furnace, or a burner flame using a combustible gas containing no oxygen such as city gas is used. You can use the method of introducing it inside.
  • Carbon ( ⁇ 3) can be added as carbon hydrates such as carbon powder and sucrose.
  • 3 N_ ⁇ 2 and 3 when using those that contain one at least of tin oxide selected from N_ ⁇ , tin oxide is a total amount of 3 ⁇ 2 and 3 ⁇
  • tin oxide is a total amount of 3 ⁇ 2 and 3 ⁇
  • the content when melting is performed in the air atmosphere, it is preferable to add an amount of more than 0.3% by mass and 3% by mass or less in the glass.
  • the content is 0.3 mass% or less, the effect of improving the ultraviolet transmittance is insufficient, and the content is preferably 0.35 mass% or more.
  • the transmittance will be lowered, so that the content is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.
  • an inorganic glass layer to be the adhesive layer 5 is formed on the bonding surface of the element 3 or the optical member 4, and the inorganic glass layer is softened by heating, and the optical member 4 or!
  • the light emitting device 1 can be obtained by bringing the Mikoguchi element 3 into contact with the softened inorganic glass, and then cooling and solidifying the adhesive layer 5.
  • the material of the adhesive layer 5 is prepared as a frit blast, and is applied to the adhesive surface by a known application method such as screen printing, and then heated to deash and defoam. It can be done.
  • FIG. 2 shows an example of the light emitting device 18 in which the adhesive layer 5 is provided on the entire surface of the optical member 4 on the adhesive surface side. ⁇ 0 2020/175396 21 ⁇ (: 171? 2020 /007184
  • Fig. 20 shows an example of one port of the light emitting device in which the outer peripheral portion of the optical member 4 is extended until it comes into contact with the substrate 2.
  • Fig. 20 is a combination of Fig. 2 and Fig. 20.
  • Fig. 20 shows an example of a light emitting device 1° having a substrate 2 in the shape of a container provided with side walls and provided with a cover 12 made of glass. Covers 1 and 2 are! Any material can be used as long as it is made of a material that transmits the light emitted by the element 3.
  • FIG. 2 1 to 1 the cover 1 2 made of glass and cover shape having a sidewall, an example of a light-emitting device 1 1 to 1 provided on the substrate 2.
  • the adhesive layer is easily formed by applying a coating on the entire adhesive surface of the optical member 4.
  • the light emitting device 1 has a structure in which the optical member is adhered to the substrate, Bonding with the element can be made stronger, and moisture etc. can be prevented from invading the element! _ It is possible to suppress the performance deterioration of the Mitsuko element.
  • the existing bonding method can be used to bond the optical member and the substrate.
  • the adhesive layer 11 to be used for example, a metal solder or an inorganic adhesive such as low melting point glass can be used. ⁇ 02020/175396 22 ((171?2020/007184
  • this adhesive layer 11 is! Since the light emitted from the _ 0 element is not strongly exposed, an organic adhesive such as silicone can be used.
  • the light emitting device 1 ⁇ has a box-shaped substrate, which holds the optical elements and optical elements.
  • Coloring degree is thickness 1 External transmission of a sample, the wavelength scan 7 ⁇ serving as an external transmittance of 70%, were read wavelength scan 5 serving as an external transmittance 5%.
  • total iron oxide content (Ding _ 6 2 ⁇ 3) were measured by the following procedure by ⁇ mass spectrometry.
  • a mixed acid of hydrofluoric acid and sulfuric acid was added to crushed glass and heated to decompose. After decomposition, hydrochloric acid was added to a fixed amount, and the concentration of 6 was measured by mass spectrometry. The concentration is calculated by a calibration curve prepared using a standard solution. Than the decomposition of the measured concentration and the glass were calculated Cho ⁇ 6 2 ⁇ 3 in the glass. I ⁇
  • the mass spectrometer is manufactured by Agilent Technology Co., Ltd.
  • the refractive index is 5 on each side.
  • thickness 5 A sample processed into the above rectangular parallelepiped shape was measured by a precision refractometer (manufactured by Shimadzu Corporation, model: ⁇ [3 ⁇ 4-200,
  • Example 7 is a light-emitting device using a fluororesin, which is often used as an adhesive in UV LEDs for the adhesive layer, and has a refractive index n d (A) ⁇ 1.5 even with d/s, and the refractive index of the adhesive layer is This is a comparative example with a low rate.
  • Example 7 since the refractive index of the adhesive layer is too low, total reflection at the interface between the LED element and the adhesive layer cannot be sufficiently prevented, and E n h a n c e m e n t F a c t o r improves only to around 1.6. E nha n c e m e n t F a c t o r is preferably 1.7 or more.
  • the light emitting element of this example has a good light extraction efficiency, the deterioration of the adhesive layer due to the light emitted from the light emitting element is suppressed, the life is long, and the effective use of light is achieved. ⁇ 02020/175396 34 ⁇ (: 171? 2020 /007184
  • the light emitting device can achieve the above.

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Abstract

接着層付き光学部材は、光を透過する無機ガラス製の光学部材４と、光学部材４に設けられた、無機ガラス若しくは窒化物からなる無機材料または金属酸化物の接着層５と、を有することを特徴とする。また、発光装置は、前記接着層付き光学部材と、基板と、前記基板上に設けられたＬＥＤ素子と、を有し、前記ＬＥＤ素子と前記光学部材の間に前記接着層が設けられていることを特徴とする。

Description

\¥0 2020/175396 1 卩（：17 2020 /007184 明 細 書
発明の名称 ： 接着層付き光学部材および発光装置
技術分野
[0001 ] 本発明は、 接着層付き光学部材および発光装置に関する。
背景技術
[0002] 発光ダイオード素子 （!_巳 0素子） の出射する光の取り出し効率を向上さ せるために、 フリップチップ構造または縦型構造の !_巳口素子が知られてい るが、 それでも !_巳 0素子の出射する光に対して、 ！_巳 0素子の外部に取り 出して利用できている光はその一部であり、 さらに光の利用効率を向上させ ることが求められている。 特に、 発光波長が紫外線である紫外線 !_巳 0にお いて、 光の取り出し効率が低いことが普及を妨げる課題となっている。 紫外 線 は、 発光波長によって様々な用途で用いられ、 紫外線硬化樹脂の硬 化工程、 皮膚疾患の治療、 ウィルスや病原菌の殺菌等に使われる。
[0003] このような課題に対して、 光の取り出し効率を向上させる技術として、 種 々検討されている。 例えば、 ！_巳 0素子の光放出面にエッチング加工で凹凸 構造のフォトニック結晶を形成して、 全反射する光の一部を !_巳 0外に取り 出す技術が提案されているが （例えば、 特許文献 1参照） 、 これでは光放出 面と空気界面で生じる全反射を十分に防ぐことができず、 光取り出し効率の 改善が不十分となる。
[0004] また、 ！_巳口素子上に光学部材を設ける技術がいくつか提案されており、 例えば、 光学部材として、 サファイア製の半球レンズを使う技術 （例えば、 特許文献 2参照） やスピネル焼結体を使う技術 （例えば、 特許文献 3参照） が提案されているが、 サファイアは非常に硬く、 加工性が劣るため、 製造コ ストが高くなってしまう。 スピネルは加工形状に制限があり、 光学部材とし ての自由度が低い。 また、 これら光学部材については、 その接着に関しては あまり検討されていない。
[0005] さらに、 光学部材として、 フッ素樹脂を材料とする提案がされているが （ \¥0 2020/175396 2 卩（：171? 2020 /007184
例えば、 特許文献 4参照） 、 フッ素樹脂の屈折率は非常に低いため、 光取り 出し効率を十分に向上させることができない。
[0006] また、 1_巳 0素子と光学部材とを樹脂を介して接する構造のものが提案さ れているが （例えば、 特許文献 5、 6参照） 、 樹脂の場合、
Figure imgf000004_0001
素子自身 が発する光によって劣化して、 透過率の低下や破損等のおそれがある。
[0007] また、 1_巳 0素子と光学部材をフッ素ガラスで接着する構造が提案されて いるが （例えば、 特許文献 7参照） 、 多くのフッ素を含むガラスのため耐湿 性、 耐水性に劣り、 白曇りや白濁を生じて透過率が低下するおそれがある。 また、 フッ素は屈折率を大きく下げる成分であるため、 光取り出し効率の向 上が難しくなると考えられる。
先行技術文献
特許文献
[0008] 特許文献 1 : 日本国特許第 6 3 4 9 0 3 6号公報
特許文献 2 : 日本国特許第 6 2 3 0 0 3 8号公報
特許文献 3 :国際公開第 2 0 1 8 / 0 6 6 6 3 6号
特許文献 4 :国際公開第 2 0 1 7 / 2 0 8 5 3 5号
特許文献 5 : 日本国特開 2 0 1 8 - 6 7 6 3 0号公報
特許文献 6 :国際公開第 2 0 1 6 / 1 9 0 2 0 7号
特許文献 7 : 日本国特開 2 0 1 8— 3 5 0 4 6号公報 発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0009] このように、 ！_巳 0素子に光学部材を組み合わせて光取り出し効率を向上 させようとする技術は様々提案されているが、 製造コストが高くなってしま ったり、 製品寿命が短くなることが想定される。
[0010] そこで、 本発明は、 製造コストが抑制でき、 製品寿命が良好な発光装置と 、 その発光装置の製造に必要な接着層付き光学部材を提供することを目的と する。 さらに、 ！_巳 0素子、 特に、 紫外線を出射する II V— !-巳 0素子、 を \¥0 2020/175396 3 卩（：171? 2020 /007184
用いた発光装置において、 光取り出し効率を向上させた発光装置と、 その発 光装置の製造に必要な接着層付き光学部材を提供することも目的とする。 課題を解決するための手段
［001 1］ 本発明者らは上記課題を解決するために、 鋭意検討した結果、 ！_巳 0素子 と光学部材とを組み合わせた発光装置において、 光学部材として無機ガラス 製のものを用い、 ！_巳 0素子と光学部材との接着を、 無機材料の接着層とす ることで、 製造コストを抑制し、 ！_巳 0自身の発する光による劣化を抑制し た発光装置と、 その発光装置の製造に必要な接着層付き光学部材が得られる ことを見出し、 本発明を完成した。
［0012］ すなわち、 本発明の接着層付き光学部材は、 光を透過する無機ガラス製の 光学部材と、 前記光学部材に設けられた、 無機ガラス若しくは窒化物からな る無機材料または金属酸化物の接着層と、 を有することを特徴とする。 また 、 本発明の発光装置は、 本発明の接着層付き光学部材と、 基板と、 前記基板 上に設けられた !_巳口素子とを有し、 前記 !_巳口素子と前記光学部材の間に 前記接着層が設けられていることを特徴とする。
［0013］ ここで、 ！_巳 0素子として紫外光を出射する II V— !-巳 0素子を用い、 紫 外光の透過率が良好な所定の光学部材および無機材料の接着層を設けたもの が好ましい。
発明の効果
［0014］ 本発明によれば、 製造コストを抑制し、 自身の発する光による劣化を抑制 した発光装置と、 その発光装置の製造に必要な接着層付き光学部材を提供で きる。 また、 ！_巳 0素子、 特に、 紫外線を出射する II V— !-巳 0素子、 を用 いた発光装置において、 光取り出し効率が良好な発光装置と、 その発光装置 の製造に必要な接着層付き光学部材を提供できる。
図面の簡単な説明
［0015］ ［図 1］本実施形態の発光素子の概略構成図を示した断面図である。
［図 2八］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。
［図 28］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。 ［図 2C］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。
［図 2D］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。
［図 2E］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。
［図 2F］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。
［図 2G］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。
［図 2H］本実施形態の発光素子の変形例を示した断面図である。
［図 3］実施例の発光装置の出射光の出力の計算にあたって、 光の検出範囲を示 した図である。
発明を実施するための形態
［0016］ 本発明の発光装置について、 以下、 一実施形態を参照しながら詳細に説明 する。
［0017］ ［発光装置］
本実施形態の発光装置としては、 例えば、 図 1 に示したように、 基板 2と 、 基板 2上に設けられた L E D素子 3と、 L E D素子 3上に設けられ、 L E D素子 3から出射する光を透過して、 外部に照射可能とする無機ガラス製の 光学部材 4と、 L E D素子 3と光学部材 4の間に設けられた、 無機材料の接 着層 5と、 を有する発光装置 1が挙げられる。
［0018］ なお、 この図 1は、 発光装置 1の概略構成を示した断面図であり、 この発 光装置 1はフリップチップ構造または縦型構造である。 以下、 図 1 を参照し ながら、 各構成について説明する。
［0019］ （基板）
本実施形態の基板 2は、 以下に説明する L E D素子 3等をその表面上に設 けるための支持基板である。 この基板 2としては、 従来、 発光装置の基板と して用いられるものであれば、 特に制限されずに用いることができる。
［0020］ この基板 2としては、 例えば、 アルミナ、 窒化アルミニウム、 LTCC （L ow-temperature Co-fired Ceramics、 低温同時焼成セラミックス） 等のセラ ミックス、 ナイロン、 エポキシ、 LC P （Liquid Crystal Polymer、 液晶ポ リマー） 、 等の樹脂、 からなる基板が挙げられる。 [0021] なお、 図面には省略して示しているが、 基板 2には、 電極が設けられてお り、 L E D素子 3と電気的に接続されて構成される。
[0022] （L E D素子）
本実施形態の L E D素子 3は、 従来、 発光装置の L E D素子として用いら れるものであれば、 特に制限されずに用いることができる。 この L E D素子 3としては、 例えば、 赤外線 L E D素子、 可視光 L E D素子、 紫外線 L E D 素子等が挙げられる。 特に、 紫外線 L E D素子の場合に好適である。
[0023] なお、 本明細書において、 紫外線 L E D素子 （UV_ L E D素子） として は、 紫外線として、 200 n m以上 400 n m以下の波長の光を発する素子 を意味する。 この UV— L E D素子は、 例えば、 サファイアや窒化アルミニ ウム （A I N） 等の基材の上に A I l n G a N、 l n G a N、 A I G a N等 の I I I _ V族半導体を M〇 C V D法 （Meta l Organic Chemical Vapor Depo sit ion法） や HV P E法 （Hydride Vapor Phase Epitaxy法） 等により成長さ せて製造できる。
[0024] フリツプチツプ構造の場合、 L E D素子の半導体層と電極が設けられた面 とは反対側の面が光出射面となる。 縦型構造の場合、 サファイア等の基材上 に半導体層を形成した後にサファイア等の基材の部分を取り除くので、 光出 射面は露出した半導体層であったり、 半導体層の上に形成した透明電極とな る。 したがって、 この L E D素子の光出射面側は、 フリツプチツプ構造であ ればサファイアや窒化アルミニウム （A I N） 等となり、 縦型構造であれば A l l n G a N、 l n G a N、 A I G a N等の半導体、 または I T〇、 Z n 〇、 S n〇2、 G a2〇3等の透明電極となり、 どちらの構造の場合でも高屈折 率の材料で形成されることとなる。
[0025] （光学部材）
本実施形態の光学部材 4は、 無機ガラス製の光学部材であり、 L E D素子 3から出射された光を透過し、 外部へ照射可能とする部材である。 この光学 部材 4は、 上記機能を発揮できれば、 どのような形状でもよいが、 例えばレ ンズ、 レンズアレイ等が挙げられる。 特に、 球面または非球面の凸レンズ形 \¥0 2020/175396 6 卩（：171? 2020 /007184
状であることが好ましい。 図 1では、 この光学部材 4を凸レンズ形状として 記載している。 光学部材は無機ガラスであるため、 結晶質であるサファイア やスピネル等と比べて容易に、 様々な形状に加工することができ、 製造コス 卜の低減、 大量生産に好適である。 さらに、 無機ガラスであるため樹脂と異 なり !_巳口素子が発する高出力な光や、 紫外線のような短波長の光に長時間 晒されても劣化の恐れがなく、 ！_巳口素子が発熱して高温になっても劣化の 恐れがないので、 ！_巳口素子の長寿命化に好適である。
[0026] ここで、 ！_巳 0素子 3の光出射面が高屈折率材料で形成されているため、 光学部材 4を高屈折率ガラスにすることで光取り出し効率を大きく向上させ ることができる。 そのため、 光学部材 4を形成する高屈折率ガラス材料の 線 （ 5 8 7 . 6 〇〇 の屈折率门 6 （〇）は、
Figure imgf000008_0001
（〇） ³ 1 . 5が好ましい。 より 好ましくは
Figure imgf000008_0002
6、 さらに好ましくは n d⑼ ³ 1 . 6 5、 特に好ま しくは门 6 （〇） ³ 1 . 7である。
[0027] !_日口素子が発した光はレンズ等の形状に加工された光学部材を通り発光 装置外へ出射されるため、 光学部材を形成する無機ガラス材料を !-日 0素子 が発する発光波長において高透過な材料とすることで光の損失を抑えて光取 り出し効率をより向上させることができる。 光学部材内で光が通る距離は 0 .
Figure imgf000008_0003
程度であり、 無機ガラス材料の 1_巳 0素子の発光波長での 吸収係数《は、 « £〇. 2
Figure imgf000008_0005
好ましくは
Figure imgf000008_0004
、 より好ましくは
Figure imgf000008_0006
1 （〇1〇1 - 1） である。
[0028] 光学部材 4は、 1_日 0素子と光学部材の接着工程等の生産プロセス内で加 熱された場合でも、 光学部材の形状が変形しないようにガラス転移温度丁 9 （ °〇） が高いことが好ましい。 丁 9 （°〇 ³ 3 5 0 °〇が好ましく、 より好ましく は丁9 （°〇 ³ 4 0 0 °〇、 特に好ましくは丁 9 （°〇 ³ 5 0 0 °〇である。
[0029] ここで用いられる無機ガラスとしては、 例えば、 ホウケイ酸ガラス、 ケイ 酸ガラス、 リン酸ガラス、 フツリン酸ガラス等が挙げられる。
[0030] ホウケイ酸ガラスとしては、 3 1 〇 2および巳2〇3を主成分として、 八 I 2
〇 3、 アルカリ土類金属酸化物 （IV! 9〇、 〇 8〇、 3 「〇、 巳 3〇） 、 アルカ \¥02020/175396 7 卩（：171? 2020 /007184
リ金属酸化物 （1- 丨 20, N 320, <2〇） 、 その他の金属酸化物等を含むガ ラスである。
[0031] リン酸ガラスとしては、 2〇5を主成分として、 八 丨 2〇3、 アルカリ土類 金属酸化物 （IV! 9〇、 〇 3〇、 3 「〇、 630） , アルカリ金属酸化物 （!_
I 2〇, N 320, <2〇） 、 その他の金属酸化物等を含むガラスである。
[0032] 光学部材 4は、 反射防止膜をその表面に形成させることもできる。 例えば 、 3 I 02% !\/19 2、 八 1 2〇3、 1~11：〇2、 「〇2、 丁 2〇 5などの誘電体 の単層膜、 または多層膜が用いられる。 反射防止膜を形成することにより、 光学部材表面でのフレネル反射が低減されるため、 光取り出し効率をさらに 向上させることもできる。
[0033] （接着層）
本実施形態の接着層 5は、 無機材料であって、 1_巳 0素子 3と光学部材 4 とを接着している部材である。 また、 この接着層 5は、 1_巳 0素子 3から出 射される光を透過して、 光学部材 4の内部へ導入できる材料で構成される。
[0034] この接着層 5を窒化物や無機ガラス、 すなわち無機材料を主成分として構 成することで、 1_巳 0素子 3から出射される光、 特に紫外線の場合であって も樹脂等に比べて劣化が抑制され、 製品寿命を延ばすことができる。
[0035] 接着層として用いる無機ガラスとしては、 多成分系酸化物からなるガラス や、 水ガラス
Figure imgf000009_0001
を加熱して得られる
Figure imgf000009_0002
等 が挙げられる。 この無機ガラスは、 フッ素を含有しないことが好ましい。 フ ッ素が含まれると、 耐水性が悪化し、 また、 屈折率も下がる傾向にある。
[0036] 接着層として用いる窒化物としては、 3 丨 1\1、 八 丨 1\1、 等が挙げられる。
[0037] 光学部材 4は接着層 5を介して 1_巳口素子 3の光出射面に接着されるため 、 接着層 5を 1_巳 0素子 3が発する発光波長において高透過な材料とするこ とで光の損失を抑えて光取り出し効率をより向上させることができる。 接着
Figure imgf000009_0003
程度であるので、 接着 層 5を形成する無機材料の 1_巳 0素子 3の発光波長での吸収係数《は、 《 £
8
Figure imgf000009_0004
（ 〇!- \¥0 2020/175396 8 卩（：171? 2020 /007184
0 である。 光学部材 4と接着層 5を別にすることで、 接着層 5の厚みを薄く することができ、 光の吸収による損失を抑制できる。
[0038] 接着層 5の厚みが 1_巳口素子 3の発光波長の長さよりも薄い場合、 1_巳 0 素子 3の光出射面に到達した光が発生させるエバネッセント光が接着層 5を 介して接着している光学部材 4まで到達するため、 光取り出し効率が向上す る。 接着層 5の厚みを 、 1_巳 0素子 3の発光波長をスとしたとき、 /ス ＜1 を満たす。 好ましくは /ス＜0 . 5、 より好ましくは /ス＜0 . 4 である。
[0039] 接着層 5の厚み が !_巳 0素子 3の発光波長スの長さ以上に厚い場合、 接 着層 5の屈折率が低すぎると !_巳 0素子 3の光出射面と接着層 5の界面での 全反射によって光取り出し効率を十分に向上させることができない。 〇1 /ス ³ 1のとき、 接着層 5を形成する無機材料の 線の屈折率 6 ⑷は、
Figure imgf000010_0001
（八） ³ 1 . 5を満たす。 好ましくは n 6 ⑷ ³ 1 . 6、 より好ましくは n 6⑷ ³ 1 . 6 5、 特に好ましくは％ ⑷ ³ 1 . 7である。
[0040] この時、 光学部材 4と接着層 5の屈折率差を小さくすることで界面での全 反射、 およびフレネル反射を抑制して光取り出し効率をより向上させること ができる。 光学部材
Figure imgf000010_0002
（〇） ことが好ましく、 より好ましくは△n d £〇. 1 5
Figure imgf000010_0003
1である。
[0041 ] !_巳 0素子 3の光出射面は平面であったり、 微細な凹凸が形成されている ものもある。 ！_巳 0素子 3の光出射面に大きな凹凸があると、 接着層との界 面に空隙ができて !_日口素子 3から発せられた光が散乱されて光の取り出し 効率が低下する恐れがあるので、 ！_巳口素子 3の光出射面は平面であること が好ましく、 さらに粗面でないことがより好ましい。
[0042] （発光装置の構成例）
以下、 ！_巳 0素子 3として、 紫外線を出射する !_巳 0素子 （11 _ 1_巳 0 素子） を用いた場合を例に、 発光装置の好ましい構成を説明する。
[0043] II V _ 1_巳口素子をフリップチップ構造で基板に設けた場合、 その光出射 \¥0 2020/175396 9 卩（：17 2020 /007184
面は、 サファイア、 窒化アルミニウム （八 I 1\1） 等の材料となるのが一般的 であり、 光学部材 4を設ける場合、 これら材料との接合を考慮する必要があ る。
[0044] そして、 光学部材 4および接着層 5は、 いずれも紫外線の透過率が良好な 、 紫外線透過ガラスで構成することが好ましい。 ここで用いる紫外線透過ガ ラスは、 公知の紫外線透過ガラスを特に限定されずに用いることができる。
[0045] 紫外線透過ガラスとしては、 例えば、 以下に説明するように、 多成分系の 無機酸化物からなるガラス材料であって、 紫外域の波長の光の透過率が良好 なものが挙げられる。
[0046] このような紫外線透過ガラスの組成系としては、 具体的には、 ホウケイ酸 ガラス、 ケイ酸ガラス、 リン酸ガラス、 フツリン酸ガラス等を母組成とする ガラスが挙げられる。
[0047] このようなガラスに対して、 鉄成分の含有量が多いと紫外線透過率が低下 するため、 特に鉄成分の含有量が低減されたものであることが好ましい。 こ こで鉄成分は、 6 3 +または 6 2 +の価数となってガラス中に存在するが、 ガラス中に含まれている鉄成分を 6 2〇3に換算した全酸化鉄含有量を丁一 6 2〇3として表すと、 本実施形態の紫外線透過ガラス中には、 この丁_ ㊀ 2〇3は 1 0質量 111以下であり、 好ましくは 5質量 〇!以下であり、 より好ましくは 2 . 5質量 以下であり、 特に好ましくは
Figure imgf000011_0001
以下であり、 もっとも好ましくは 1質量 111以下であり、 含有量が少ない ほど好ましい。 上記の鉄成分は、 溶解工程からの鉄分混入を除けば、 主にガ ラス原料に含まれる不純物としてガラスに導入される。
[0048] 特に、
Figure imgf000011_0002
の紫外線を発光波長とするも のである場合、 紫外線域で高透過な無機ガラス中には、 この丁ー 6 2〇3は 5質量 以下であり、 好ましくは 2質量 以下であり、 より好まし くは 1 . 5質量 以下であり、 特に好ましくは 1質量 以下であり 、 もっとも好ましくは〇. 9質量 未満であり、 含有量が少ないほど好 ましい。 \¥0 2020/175396 10 卩（：171? 2020 /007184
[0049] また、 紫外線域での吸収係数をより小さくするためには、 ガラス中に含ま ガラス
Figure imgf000012_0001
すことが でき、 紫外線域での吸収係数を小さく して紫外線透過率を向上させることが できる。 このような鉄の価数を調整する方法については、 後で詳細に説明す るが、 ガラス溶融時にガラス原料やガラスカレッ トに還元剤となる成分を添 加したり、 ガラス溶融時における雰囲気を非酸化性にする、 等により可能で ある。 還元剤としては、 有機物、 フッ化物、 3 丨等の金属、 酸化スズを用い る。 非酸化性雰囲気は、 八 「、 1\1 2、 〇〇2等で溶解炉内の大気を置きかえる ことで実現できる。 この時、 得られたガラス成形品は 6 3 +量がより少なく なる。 6 3 +量は電子スピン共鳴法 （巳3 [¾） によって測定でき、 6 3 +量 が少ないとき巳 3 で測定される 6 3 +強度も低くなる。 6 3 +強度を好ま しくは〇. 0 4 0 0以下、 より好ましくは〇. 0 3 0 0以下、 さらに好まし くは〇. 0 2 0 0以下、 特に好ましくは〇. 0 1 5 0以下となるように還元 剤の種類、 量、 そして溶解雰囲気を選択することで、 より短波長域において も高い透過率を示すガラスを得ることができる。 丁_ 6 2〇3が多いときは 、 ガラスの還元性を高めることで 6 3 +強度を低くすることが好ましい。 丁
Figure imgf000012_0002
る。
[0050] 一般的なガラスでは、 ガラス成分として様々な遷移金属酸化物を含有させ ることが出来るが、 本実施形態に用いる紫外線透過ガラスでは、 紫外線透過 率を向上させるために紫外域で光の吸収を示す成分の含有量を低減させるこ とが好ましい。 近紫外域の透過率を向上させるためには、 例えば、 紫外線透 過ガラス中に、 巳 丨 2〇3、 丁 丨 〇 2、 〇 および◦ 2〇3のそれぞれの含 有量を 3モル％以下にすることが好ましく、 1モル％以下にすることがより 好ましく、 実質的に含有しないことが特に好ましい。
[0051 ] 3 n〇、 および 3门〇2も紫外域で光の吸収を示す成分なので、 それぞれの 含有量を 3モル％以下にすることが好ましい。 一方で、 S n〇、 および S n \¥0 2020/175396 1 1 卩（：171? 2020 /007184
〇 2は還元剤として適した量だけ用いることで透過率を向上させることができ る成分である。
[0052] 深紫外域の透過率をより向上させるためには、 上記の制限に加えてさらに 、 紫外線透過ガラス中に、 1\1 13 2〇5、 および丁 3 2〇5のそれぞれの含有量を 3モル％以下にすることが好ましく、 1モル％以下にすることがより好まし く、 実質的に含有しないことが特に好ましい。 なお、 本明細書において、 「 実質的に含有しない」 とは、 ガラス原料中の不純物に起因して不可避的に導 入される場合を除き、 意図的には含有させない事をいい、 具体的には 0 . 0 1モル％以下であることを意味する。
[0053] この紫外線透過ガラスについて、 より具体的なガラス組成については、 例 えば、 次のガラス組成 1およびガラス組成 2が好ましいものとして挙げられ る。 ここで、 ガラス組成 1は、 屈折率
Figure imgf000013_0001
が 1 . 7以上となるような高い 組成であり、 ガラス組成 2は、 屈折率 n 6 （0）が 1 . 7未満となるような低い 組成を例示したものである。
[0054] （ガラス組成 1）
本ガラス組成 1は、 酸化物基準のモル％表示で、 巳2〇3 : 1 0〜 8 0 %、 3 1 〇2 : 0〜 2 5 %、 1_ 3 2〇3 : 2〜3 2 %、 丫 2〇 3 : 0〜 2 0 %を含有す る組成である。
[0055] 本ガラス組成 1 において、 巳2〇3は、 ガラス骨格を形成し、 ガラスの安定 性を高めるとともに、 紫外線透過率を高められる、 本ガラス組成 1 において 必須成分である。 ガラス中に、 巳2〇3含有量を 1 0モル％以上 （以下、 モル %を単に％と略す） にすることで安定したガラスが得られる。 この巳2〇3含 有量は、 好ましくは 2 0 %以上、 より好ましくは 3 0 %以上、 特に好ましく は 4 0 %以上である。 一方、 巳 2〇3含有量を 8 0 %以下にすることでガラス の分相の発生を防ぐことができる。 この巳 2〇3含有量は、 好ましくは 7 5 % 以下、 より好ましくは 7 0 %以下である。
[0056] 本ガラス組成 1 において、 3 丨 〇2は、 巳2〇3と同様にガラス骨格を形成し 、 ガラスの安定性を高め耐失透性を上げるとともに、 ガラスの分相を防ぐこ \¥0 2020/175396 12 卩（：171? 2020 /007184
とができる任意成分である。 3 丨 〇2含有量を 2 5 %以下にすることで溶解中 の溶け残りを防ぐことができる。 この 3 丨 〇2含有量は、 好ましくは 2 0 %以 下、 より好ましくは 1 8 %以下である。 なお、 液相温度を下げて失透し難く することや、 化学的耐久性を向上させるためには 3 丨 〇2を含有させることが 好ましく、 その含有量は、 より好ましくは 1 %以上、 特に好ましくは 3 %以 上、 もっとも好ましくは 5 %以上である。
[0057] 本ガラス組成 1 において、 ！_ 3 2〇3は、 屈折率を高めながらも紫外線透過 率を高く保つことができ、 本ガラス組成 1 において必須成分である。 L a 2 0 3含有量を 2 %以上にすることで、 所望の高い屈折率を得ることができる。 こ の !_ 3 2〇 3含有量は、 好ましくは 5 %以上、 より好ましくは 6 %以上である 。 一方、 ！_ 3 2〇3含有量を 3 2 %以下にすることで液相温度の上昇を抑え、 失透し難くできる。
Figure imgf000014_0001
好ましくは 2 8 %以下、 より好 ましくは 2 5 %以下、 特に好ましくは 2 2 %以下である。
[0058] 本ガラス組成 1 において、 丫2〇3は、 屈折率を高めながらも紫外線透過率 を高く保つことができ、 ！_ 3 2〇3と共存させることで液相温度を下げて耐失 透性を改善できる成分である。 丫 2〇 3含有量を 2 0 %以下にすることで溶解 温度、 成形温度の上昇を抑えるとともに、 液相温度の上昇を抑え失透し難く することができる。 この丫2〇3含有量は、 好ましくは 1 5 %以下、 より好ま しくは 1 3 %以下、 特に好ましくは 1 0 %以下である。 屈折率を高めるには 、 丫2〇 3を含有させることが好ましく、 より好ましくは 2 %以上、 特に好ま しくは 4 %以上、 もっとも好ましくは 5 %以上である。
[0059] 本ガラス組成 1 においては、 さらに、 以下の成分を含有させることができ る。
[0060] 本ガラス組成 1 において、 ！_ 丨 2〇は、 ガラスの溶融性を改善するとともに 、 ガラス転移温度や軟化温度を下げることができる成分であり、 任意成分で ある。 ！_ 丨 2〇含有量を 1 5 %以下にすることで屈折率の低下を抑えるととも に、 液相温度の上昇を抑えることができる。 この !_ 丨 2〇含有量は、 好ましく は 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 %以下である \¥0 2020/175396 13 卩（：171? 2020 /007184
。 ガラスを後加工で熱間成形する場合にはガラス転移温度を適度に下げるこ とが必要で、 この場合は !_ 丨 2〇を含有させることが好ましく、 より好ましく は 1 %以上、 特に好ましくは 2 %以上にする。
[0061 ] 本ガラス組成 1 において、 3 2〇は、 ガラスの溶融性を改善するとともに 、 ガラス転移温度や軟化温度を下げることができる成分であり、 任意成分で ある。 3 2〇含有量を 1 5 %以下にすることで屈折率の低下を抑えるととも に、 液相温度の上昇を抑えることができる。
Figure imgf000015_0001
含有量は、 好ましく は 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 %以下である
[0062] 本ガラス組成 1 において、 ＜2〇は、 ガラスの溶融性を改善するとともに、 ガラス転移温度や軟化温度を下げることができる成分であり、 任意成分であ る。 含有量を 1 5 %以下にすることで屈折率の低下を抑えるとともに、 液相温度の上昇を抑えることができる。
Figure imgf000015_0002
含有量は、 好ましくは 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 %以下である。
[0063] 本ガラス組成 1 において、 〇はガラスの溶融性を改善するとともに、 ガラス転移温度や軟化温度を下げることができる成分であり、 耐失透性を保 つたまま多く含有させることができる任意成分である。 n〇含有量を 3 5 %以下にすることで屈折率の低下を抑えることができる。 好ましくは 3 3 % 以下、 より好ましくは 2 5 %以下、 特に好ましくは 2 0 %以下である。
[0064] 本ガラス組成 1 において、 IV! 9〇はガラスの分相を防ぎ、 溶融性を改善で きる成分であり、 任意成分である。 1\/1 9〇含有量を 1 5 %以下にすることで 屈折率の低下や、 液相温度の上昇を抑えることができる。 この 1\/1 9〇含有量 は、 好ましくは 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 %以下である。
[0065] 本ガラス組成 1 において、 〇 3〇はガラスの分相を防ぎ、 溶融性を改善で きる成分であり、 任意成分である。
Figure imgf000015_0003
含有量を 1 5 %以下にすることで 屈折率の低下や、 液相温度の上昇を抑えることができる。 この〇 3〇含有量 は、 好ましくは 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 \¥0 2020/175396 14 卩（：171? 2020 /007184
%以下である。
[0066] 本ガラス組成 1 において、 3 「〇はガラスの分相を防ぎ、 溶融性を改善で きる成分であり、 任意成分である。 3 「〇含有量を 1 5 %以下にすることで 屈折率の低下や、 液相温度の上昇を抑えることができる。 この 3 「〇含有量 は、 好ましくは 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 %以下である。
[0067] 本ガラス組成 1 において、 巳 3〇はガラスの分相を防ぎ、 溶融性を改善で きる成分であり、 任意成分である。 巳 3〇含有量を 1 5 %以下にすることで 屈折率の低下や、 液相温度の上昇を抑えることができる。 この巳
Figure imgf000016_0001
含有量 は、 好ましくは 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 %以下である。
[0068] 本ガラス組成 1 において、 〇2は紫外線透過率を高く保ったまま屈折率 を高めることができるとともに、 耐失透性を改善できる成分であり、 任意成 分である。 「〇2含有量を 1 5 %以下にすることで過剰に含有することによ る耐失透性の低下を防ぐことができる。 この
Figure imgf000016_0002
含有量は、 好ましくは 1 3 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下である。
[0069] 本ガラス組成 1 において、 八 丨 2〇 3は化学的耐久性を上げるとともに、 ガ ラスの分相を抑制できる成分であり、 任意成分である。 I 2〇3含有量を 1 0 %以下にすることで屈折率の低下を抑えるとともに、 液相温度の上昇を抑 えることができる。 この八 丨 2〇 3含有量は、 好ましくは 5 %以下、 より好ま しくは 3 %以下、 特に好ましくは 1 %以下である。
[0070] 本ガラス組成 1 において、 3 13 2〇3はガラスを酸化させるため、 深紫外線 透過率を上げるためには含有量を低減させることが好ましく、 〇. 1 %以下 、 好ましくは〇. 0 5 %以下、 より好ましくは実質的に含有させない。
[0071 ] 本ガラス組成 1では、 環境面での負荷を減少させるため、 匕〇、 八 3 2〇 3は不可避な混入を除き、 いずれも実質的に含有しないことが好ましい。 は 揮発性を示すため、 脈理や光学特性の変動を抑えたい場合は も含有させな いことが好ましい。 また、 は屈折率を大きく下げる成分であるため、 光学 \¥02020/175396 15 卩（：171? 2020 /007184
部材の屈折率を高めたい場合は を含有させないことが好ましい。
[0072] 本ガラス組成 1の光学特性としては、 屈折率门 6 (0)が 1. 7以上である。
屈折率が高く、 ！-巳口素子の光出射面の材料の屈折率に近いほど光取り出し 効率を向上させるのに好適である。 屈折率
Figure imgf000017_0001
は、 好ましくは 1. 7 1以 上、 より好ましくは 1. 72以上、 特に好ましくは 1. 73以上である。
[0073] (ガラス組成 2)
本ガラス組成 2は、 酸化物基準のモル％表示で、 6203 + 3 I 〇 2+ 2〇5 : 40〜 90%、 ！_ 丨 2〇+ 32〇+ [<2〇 ： 0〜30%、 1\/19〇+〇 3〇十 3 1^〇+巳 3〇 ： 〇〜 20%を含有する組成である。
[0074] 本ガラス組成 2において、 巳2〇3、 3 I 02, 2〇5はガラス骨格を形成す る成分である。 6203 + 3 I 〇 2+ 2〇5が多すぎると溶解性が低下するため 90 %以下、 好ましくは 85 %以下、 より好ましくは 80 %以下にする。 耐 失透性を改善するためには 40%以上、 好ましくは 45%以上にする。 化学 的耐久性を上げるためには 3 丨 〇2を含有させることが好ましく、 より好まし くは 5%以上である。 溶解性を上げるには 3 丨 〇2含有量は 70%以下が好ま しく、 60 %以下がより好ましく、 50 %以下が特に好ましい。 溶解温度を 下げるには巳2〇 3を含有させることが好ましく、 より好ましくは 5%以上、 特に好ましくは 1 0%以上にする。 分相を防ぐため、 巳 2〇3含有量は 80% 以下が好ましく、 75 %以下がより好ましい。
[0075] 本ガラス組成 2において、 1_ 丨 2〇、 N 320、
Figure imgf000017_0002
は溶解温度を下げるた めに含有できる。 含有量が多すぎると失透しやすくなるため、 1- 丨 2〇+ 3 2〇 + < 2〇が 30 %以下、 好ましくは 25 %以下、 より好ましくは 20 %以 下にする。
[0076] 本ガラス組成 2において 1\/19〇、 〇 3〇、
Figure imgf000017_0003
巳 3〇は溶解温度を下 げるために含有できる。 含有量が多すぎると失透しやすくなるため、 1\/19〇 + 030 + 3 「〇+巳 3〇が 20 %以下、 好ましくは 1 5 %以下、 より好ま しくは 1 0%以下にする。
[0077] 本ガラス組成 2においては、 さらに、 以下の成分を含有させることができ \¥0 2020/175396 16 卩（：17 2020 /007184
る。
[0078] 本ガラス組成 2において、 〇はガラスの溶融性を改善するとともに、 ガラス転移温度や軟化温度を下げることができる成分である。 n〇含有量 は 2 0 %以下、 好ましくは 1 5 %以下、 より好ましくは 1 0 %以下にする。
[0079] 本ガラス組成 2において、 八 I 2〇3は化学的耐久性を上げるとともに、 ガ ラスの分相を抑制できる成分である。 八 I 2〇 3含有量を 2 0 %以下にするこ とで液相温度の上昇を抑えることができる。 好ましくは 1 5 %以下、 より好 ましくは 1 0 %以下にする。
[0080] 本ガラス組成 2において、 「〇2は化学的耐久性を上げるとともに、 耐失 透性を改善できる成分であり、 任意成分である。
Figure imgf000018_0001
含有量を 1 5 %以下 にすることで過剰に含有することによる耐失透性の低下を防ぐことができる 。 この 「〇2含有量は、 好ましくは 1 0 %以下、 より好ましくは 5 %以下で ある。
[0081 ] 本ガラス組成 2において、 3 13 2〇3はガラスを酸化させるため、 深紫外線 透過率を上げるためには含有量を低減させることが好ましく、 〇. 1 %以下 、 好ましくは〇. 0 5 %以下、 より好ましくは実質的に含有させない。
[0082] 本ガラス組成 2では、 環境面での負荷を減少させるため、 13〇、 八 3 2〇 3は不可避な混入を除き、 いずれも実質的に含有しないことが好ましい。 は 揮発性を示すため、 脈理や光学特性の変動を抑えたい場合は も含有させな いことが好ましい。
[0083] さらに、 本実施形態の紫外線透過ガラスは、 以下のような特性を有するこ とが好ましい。
[0084] 本紫外線透過ガラスは、 光学系に使われるために紫外線透過率が高いほど 好ましい。 外部透過率について着色度ス 7 0、 ス5を指標として表すと、 ガラス
Figure imgf000018_0002
で外部透過率 7 0 %を示す波長ス 7 0は 3 5 0 n 以下が好まし く、 3 2 0 n 以下がより好ましく、 3 0 5 n 以下が特に好ましく、 2 9 5 n 以下がもっとも好ましい。 また、 ガラス厚み 1
Figure imgf000018_0003
で外部透過率 5
%を示す波長ス 5が 2 4 5 n 以下が好ましく、 2 4 0 n 以下がより好まし \¥0 2020/175396 17 卩（：171? 2020 /007184
く、 2 3 5 n 以下が特に好ましく、 2 3 0 n 以下がもっとも好ましい。
[0085] 本紫外線透過ガラスは、 液相温度を低くすることでガラス溶融液から成形 品を成形する際に失透し難く し、 生産性やガラス品質を向上させることがで きる。 液相温度は 1 2 0 0 °〇以下、 好ましくは 1 1 5 0 °〇以下、 より好まし くは 1 1 0 0 °〇以下である。 なお、 本明細書において液相温度とは、 ある温 度に一定時間保持した場合に、 ガラス溶融液から結晶固化物が生成しない最 低温度とする。
[0086] á紫外線透過ガラスの製造方法 ñ
本実施形態の紫外線透過ガラスの製造方法は、 上記実施形態の紫外線透過 ガラスを製造する方法である。 この紫外線透過ガラスの製造方法は、 基本的 な操作は、 従来公知のガラスの製造方法に基づくものであり、 ガラス原料ま たはガラスカレッ トを溶融し、 これにより得られたガラス溶融液を冷却して 固化させるものである。 その際、 本実施形態においては、 ガラス中の鉄含有 量を低減するとともに、 得られるガラス中に含まれる成分の酸化還元状態を 制御して、 良好な紫外線透過特性を得られるようにすることが好ましい。
[0087] 用意するガラス原料またはガラスカレッ トについては、 上記本実施形態の 紫外線透過ガラスを得られるものであればよく、 特に限定されるものではな い。 原料としては、 例えば、 硝酸塩、 硫酸塩、 炭酸塩、 水酸化物、 酸化物、 ホウ酸などを用いる。 上記ガラス組成 1 またはガラス組成 2が得られるガラ ス原料が好ましい。
[0088] ガラス原料またはガラスカレッ トが溶融する温度以上の温度に加熱して、 ガラス溶融液とするが、 このときの溶融条件としては、 ガラス溶融液の接触 する雰囲気を大気雰囲気 （酸化性雰囲気） とする場合と非酸化性雰囲気とす る場合が考えられる。 非酸化性雰囲気とするには、 炉の内部に、 窒素やアル ゴン等の非酸化性ガスを導入する方法や、 都市ガスのように酸素を含まない 可燃性ガスを用いたバーナーの炎を炉内に導入する方法などが使える。
[0089] ガラス原料またはガラスカレッ トに還元剤を含有させるとき、 還元剤とし ては、 得られるガラス中に残るものについては、 ガラス原料として考慮し、 \¥0 2020/175396 18 卩（：171? 2020 /007184
ガラス中に残らないものは、 ガラス原料に対して、 外添するものとして考慮 する。 ここで用いる還元剤としては、 ガラス中に残るものとしては、
Figure imgf000020_0001
、 3 n〇、 ケイ素 （3 丨） 、 アルミニウム （八 丨） 、 フッ化物 （フッ化アル ミニウムやフッ化ランタン等） 、 揮発してガラス中に残らないものとしては 、 炭素 （〇 等が挙げられる。 炭素 （＜3） は、 炭素粉やショ糖などの炭水化 物として加えることができる。
[0090] ここで還元剤として、 3 n〇2および 3 n〇から選ばれる酸化スズを少なく とも 1つ含んだものを用いる場合、 3门〇2と 3门〇の合量である酸化スズの 含有量について、 大気雰囲気で溶融を行う場合には、 ガラス中で〇. 3質量 %超、 3質量％以下となる量を添加することが好ましい。 含有量が 0 . 3質 量％以下では紫外線透過率を向上させる効果が不十分であり、 好ましくは 0 . 3 5質量％以上になるように添加する。 3質量％超では逆に透過率が下が ってしまい、 好ましくは 2質量％以下、 より好ましくは 1質量％以下になる ように添加する。
[0091 ] —方で、 3 〇2と 3 〇の合量である酸化スズの含有量について、 非酸化 性雰囲気で溶融を行う場合には、 〇質量％超、 〇. 3質量％以下となる量を 添加することが好ましい。 〇質量％超を添加することで紫外線透過率をより 向上でき、 好ましくは〇. 0 1質量％以上を添加する。 〇. 3質量％以上に 添加すると透過率が下がってしまう。 好ましくは〇. 2質量％以下、 より好 ましくは〇. 1質量％以下になる量を添加する。
[0092] 還元剤として、 炭素 （〇 を用いる場合、 ガラス溶融の雰囲気、 溶融時間 に合わせて添加量を決めればよいが、 例えば、 非酸化性雰囲気ではガラス 1 0 0質量％に対して〇. 2質量％以上、 1質量％以下を外添することが好ま しい。 なお、 この場合、 ガラスの製造操作時に二酸化炭素となって揮散して いくため、 得られる紫外線透過ガラスにおいて、 還元剤由来の炭素成分は残 っていない。
[0093] このようにして得られた溶融ガラスを、 公知の方法により冷却して固化さ せて、 紫外線透過ガラスが得られる。 この紫外線透過ガラスとしては、 ガラ \¥0 2020/175396 19 卩（：171? 2020 /007184
スブロックとして得た場合、 その後、 研削、 研磨等の加工を行うことで所望 の形状を有する成形品とできる。 また、 溶融ガラスを成形型等に流し込んで 冷却して固化させる場合、 そのまま所望の形状が付与されるため、 脱型する ことで成形品とできる。 得られたガラス成形品を、 後加工で再び加熱して軟 化させ、 圧力をかけて型を押し当てて成形することもできる。
[0094] 1_巳 0素子 3が II V— 1_巳 0の場合、 上記したサファイアの 線の屈折率 が n d = 1 . 7 7、 窒化アルミニウムの 線の屈折率が n 6 = 2 . 1であり、 屈折率が高い材料である。 したがって、 この場合、 光学部材 4および接着層 5の材料としては、 共に、 紫外線透過ガラスであって、 高屈折率である材料 を用いるのが好ましい。 この時、 巳2〇3と !_ 3 2〇3を必須で含有する巳2〇3
Figure imgf000021_0001
紫外線域で高透過であり、 屈折率が高く、 耐水 性が強く、 本用途の光学部材の材料として好適に用いられる。 ここで、 高屈 折率の材料としては n , = 1 . 6以上となる材料が好ましく、 より好ましくは 1 . 7 0以上、 さらに好ましくは 1 . 7 1以上、 特に好ましくは 1 . 7 2以 上、 最も好ましくは 1 . 7 3以上である。
[0095] （発光装置のその他の構成例）
上記構成例は、 II V— !-巳 0素子に対して、 光学部材 4および接着層 5を 、 共に高屈折率の材料で形成した場合を説明したが、 接着層 5に関しては、 その厚さを、 ！_巳 0素子 3から出射される発光波長の長さよりも薄く した場 合には、 その屈折率が特に問われず、 低屈折率の材料も用いることもできる
[0096] これは、 接着層 5の厚さを十分に薄くすることで、 ！_巳 0素子 3と接着層
5の界面で全反射となる光であっても、 エバネッセント光を利用することで きるためである。 この場合、 接着層 5の屈折率が小さい材料でも、 光取り出 し効率を実用上利用可能な程度に向上できる。 したがって、 このときは !_巳 口素子 3と光学部材 4とが高屈折率の材料で構成され、 接着層 5は発光波長 の長さよりも薄い、 数 +门 から数百 n 以下となるような厚さとして、 そ の屈折率は特に限定されずに使用できる。 \¥0 2020/175396 20 卩（：171? 2020 /007184
[0097] （発光装置の製造方法）
本実施形態の発光装置 1は、 公知の方法により、
Figure imgf000022_0001
を形成し、 これとは別に光学部材 4を成形して、 それぞれ用意する。 次いで 、 ！_巳 0素子 3または光学部材 4の接着面に、 接着層 5となる無機ガラス層 を作成し、 加熱することで無機ガラス層を軟化させ、 固化する前に接着対象 である光学部材 4または !_巳口素子 3を該軟化状態の無機ガラスに接触させ てから、 冷却、 固化して接着層 5とし、 発光装置 1 を得ることができる。 こ の無機ガラス層の形成にあたっては、 接着層 5の材料をフリツ トべーストと して用意し、 スクリーン印刷等の公知の塗布方法により接着面に塗布、 その 後加熱して脱灰、 脱泡させることで行うことができる。 このとき、 接着層 5 の厚みは、 数 〜数十 として得られる。 また、 接着層 5の材料をグリ —ンシートとして用意し、 グリーンシートの小片を接着面に乗せて加熱し、 脱灰、 脱泡させることでも形成できる。 このとき、 接着層 5の厚みは、 数十 ~ 2 0 0 程度として得られる。 また、 接着層 5の材料を板材として 用意した後にリ ドロー成形によってシート化し、 シート小片を接着面に乗せ て加熱し融着させることでも形成できる。 このとき、 接着層 5の厚みは、 数
Figure imgf000022_0002
[0098] また、 水ガラスを用いて接着層 5を設ける場合、 水ガラスとして知られる 水溶性アルカリ金属ケイ酸塩を 1-巳口素子 3または光学部材 4の接着面に塗 布し、 接着対象である光学部材 4または 1_巳口素子 3を塗布した水ガラス部 分に接触させて、 加熱することでガラス質の
Figure imgf000022_0003
丨 〇3を主成分とする接 着層 5を形成し、 発光装置 1 を得ることができる。 このとき、 接着層 5の厚 みは、 数 + 1·! 01〜数百 01として得られる。
[0099] [発光装置の変形例]
以上、 図 1 を参照して発光装置 1 について説明したが、 この発光装置 1 に 対して、 図 2八~ 2 1~1に示したように変形したものとできる。
[0100] 図 2 は、 接着層 5を光学部材 4の接着面側の全面に設けた発光装置 1 八 の例である。 \¥0 2020/175396 21 卩（：171? 2020 /007184
[0101 ] 図 2巳は、 接着層 5を !_巳 0素子 3の接着面のみならず、 側面にまで設け た発光装置 1 巳の例である。
[0102] 図 2〇は、 接着層
Figure imgf000023_0001
を封止しつつ、 基板 2と光学部材 4と の間に隙間なく設けた発光装置 1 〇の例である。
[0103] 図 2 0は、 光学部材 4の外周部分を基板 2と接触するまで伸ばして設けた 発光装置 1 口の例である。
[0104] 図 2巳は、 図 2巳と図 2 0とを組み合わせたもので、 接着層
Figure imgf000023_0002
子 3の接着面のみならず、 側面にまで設け、 光学部材 4の外周部分を基板 2 と接触するまで伸ばして設けた発光装置 1 巳の例である。
[0105] 図 2 は、 光学部材 4の外周部分を基板 2側に伸ばし、 基板 2と接着層 1
1 により固定した発光装置 1 の例である。
[0106] 図 2 0は、 基板 2を側壁を設けた容器形状とし、 ガラス製のカバー 1 2を 設けた発光装置 1 ◦の例である。 カバー 1 2は、 ！_巳 0素子 3が出射する光 を透過する材料で形成したものであればよい。
[0107] 図 2 1~1は、 ガラス製のカバー 1 2を側壁を有する蓋形状とし、 基板 2上に 設けた発光装置 1 1~1の例である。
[0108] 発光装置 1 は、 接着層の形成にあたって、 光学部材 4の接着面全面に塗 布形成することで、 接着層の形成が容易となる。
[0109] 発光装置 1 巳、 1 〇は、 接着層が !_巳 0素子の側面も覆うことで、 大気中 の水分等の 1-日口素子の劣化を早める物質が外界から 1_日口素子に侵入する ことを防ぐことができ、 1_巳口素子の性能劣化を抑制することができる。
[01 10] 発光装置 1 口、 1 巳は、 光学部材の一部が基板に接することで、 光学部材 が !_巳口素子から脱落しにくくなる。
[01 1 1 ] 発光装置 1 は、 光学部材を基板にも接着することで、 光学部材と
Figure imgf000023_0003
素子との接着をより強固にするとともに、 外界から水分等が !_巳口素子に侵 入することを防ぐことができ、 ！_巳口素子の性能劣化を抑制することができ る。 光学部材と基板との接着は既存の接着方法を用いることができ、 使用す る接着層 1 1 としては、 例えば金属ハンダや、 低融点ガラスなどの無機接着 \¥02020/175396 22 卩（：171?2020/007184
剤が挙げられる。 また、 この接着層 1 1は、 ！_巳 0素子から発せられる光が 強く当たらない位置のため、 シリコーン系等の有機接着剤を用いることもで きる。
[01 12] 発光装置 1 ◦は、 基板が箱型をしており !_日 0素子および光学部材が収納 され、 ！_巳 0素子の発光波長で高透過な材料、 例えば石英や無機ガラスで作 られたカバーが取り付けられている。 カバーは、 金属ハンダ等で基板の壁部 分に接着されており、 外界から水分等が侵入する事を防ぎ、 ！_日 0素子の性 能劣化を抑制することができる。
[01 13] 発光装置 1 1~1は、 1 ◦と同様に光学部材および !_巳 0素子が基板とカバー によって外界と隔離されているが、 カバーを箱型にすることで基板が平板形 状になり、 高価な基板の費用を抑制することができる。 また、 箱型のカバー を用いることで 1 ◦と異なり、 ！_巳 0素子から側面方向に放射された光も外 界に取り出すことができる。 カバーと基板の接着には金属ハンダ、 無機接着 剤、 有機接着剤等が用いられる。
実施例
[01 14] 以下、 本発明を実施例により説明するが、 本発明はこれらに限定されるも のではない。
[01 15] （光学部材）
[製造例 1 - 1〜 1 - 4 ]
表 2に示す組成のガラスが得られるように各々相当する硝酸塩、 硫酸塩、 水酸化物、 酸化物、 ホウ酸などの原料を秤量し、 十分混合した後、 白金製坩 堝に投入し、 1 1 5 0 °〇~ 1 3 5 0 °〇の温度範囲で 1 . 5時間〜 3時間加熱 、 溶解した。 この溶融ガラスを予熱した型に流し出して冷やし、 板状に成形 後、 ガラス転移温度近傍の温度で 4時間保持した後、 _ 6 0 °〇/ の冷却速 度で室温まで徐冷した。
[01 16] 得られたガラスについて、 波長 5 8 7 . 5 6 n m （ 線） における屈折率
%、 吸収係数《 （単位： 全酸化鉄含有量 （丁_ 6 2〇3） （単位
:質量 〇〇 、 6 3 +強度、 ガラス転移温度丁 9 （単位： 10） 、 着色度 （単 \¥02020/175396 23 卩（：171? 2020 /007184
位： 1·! 0〇 、 液相温度 （単位： °〇 を測定した。 これらの測定方法を以下に 述べる。
[0117] 屈折率は、 一辺 5
Figure imgf000025_0001
以上、 厚み 5
Figure imgf000025_0002
以上の直方体形状に加工したサン プルを、 精密屈折率計 （島津製作所製、 型式： ＜ [¾-200、
Figure imgf000025_0003
000） を用いて測定した。 屈折率は、 降温速度一 6〇〇/ IIで徐冷して得 られたサンプルについて測定した。
[0118] 吸収係数は、 厚さ 1 0〇1111、 5〇! 01、
Figure imgf000025_0004
の両面を研磨したサンプルに ついて、 分光光度計 （日立ハイテクノロジーズ社製、 型式： 11-4 1 00） を用いて外部透過率を測定し、 吸収係数を計算した。 外部透過率と吸収係数 は次式の関係がある。 丁は外部透過率、 《は吸収係数、 は試料の厚み、 「 は片面反射率である。
Figure imgf000025_0005
[0119] 着色度は、 厚さ 1
Figure imgf000025_0006
サンプルの外部透過率から、 外部透過率 70% となる波長ス 7〇、 外部透過率 5 %となる波長ス 5を読み取った。
[0120] 全酸化鉄含有量 （丁_ 62〇3） は丨 〇 質量分析法によって以下の手順 で測定した。 粉砕したガラスにフッ化水素酸と硫酸の混酸を添加し加熱して 分解した。 分解後、 塩酸を添加して一定量にし、 丨 〇 質量分析法で 6の 濃度を測定した。 濃度は標準液を用いて作製された検量線により計算される 。 この測定濃度とガラスの分解量より、 ガラス中の丁ー 62〇3を算出した 。 I 〇 質量分析計は、 アジレント ·テクノロジー社製八 9 丨
Figure imgf000025_0007
00を用いた。
[0121] 63+強度は、 電子スピン共鳴法 （巳3 [¾） によって以下の手順で測定し た。 粉砕したガラス〇. 39秤量し、 内標準として 丨 〇 用硝酸銅標準溶液 を、 〇リ 2 +が 3〇 9加わるように添加した。 試料を約 50°〇で 2時間ほど 乾燥後、 巳 3 用測定管に試料を充てんし、 電子スピン共鳴スペクトルを測 定した。 装置は日本電子株式会社製巳
Figure imgf000025_0008
用した。 巳 3 の測定条件を表 1 に示す。
[0122] 表 1 に示す条件で測定した巳 3 において、 下記式のように、 63+信号 強度および＜3リ 2+信号強度を定義し、 測定時のアンプ倍率や測定強度のばら つきを除いたものを 63+強度とした。
63+信号強度 = （磁場 1 5701丁前後に出現する ㊀ 3+ピークの信号強度 の極大値） 一 （磁場 1 57 丁前後に出現する +ピークの信号強度の極 小値）
〇リ2+信号強度 = （磁場 3 1 0 丁前後に出現する（3リ2+ピ_クの信号強度 の極大値） 一 （磁場 3 1 〇 丁前後に出現する（3リ2 +ピークの信号強度の極 小値）
63+強度=
Figure imgf000026_0001
信号強度測定時のアンプ倍率） / （ 〇リ 2+信号強度/ 0リ 2 +信号強度測定時のアンプ倍率）
[0123] [表 1]
Fe Cu
Freq 9.436 9.436 GHz
Power 4 4 mW
C.Field 330 330 mT
SwWid（土） 250 250 mT
SwTime 2 2 min
ModWid 0.63 0.63 mT
Amp 500 20
Figure imgf000026_0002
TimeC 0.1 0.1 sec
[0124] ガラス転移温度丁 9は、 直径 5 、 長さ 2〇 の円柱状に加工したサン プルを、 熱機械分析装置 （リガク社製、 型式：
Figure imgf000026_0003
丁 !\/!八83 1 0） を用いて 5 °〇/分の昇温速度で測定した。 \¥0 2020/175396 25 卩（：171? 2020 /007184
[0125] 液相温度は、 白金製の皿にサンプルを置き、 一定温度に設定した電気炉内 で 1時間静置した後に取りだしたものを 5 0倍の光学顕微鏡で観察し、 結晶 の析出が見られない最低温度を液相温度とした。
[0126] 表 2で示した組成のガラス溶融液をガラス溶解炉に取り付けられたパイプ から滴下し冷却固化することで得られる粗球形状のガラス粗ボールを、 その 表面を研磨してガラス研磨ボールを作成した。 他にも、 板状に成形固化させ て得られるガラス板からブレード等による機械加工、 および再加熱して変形 させることでガラスブロックを作成し、 ボール研磨機で表面を研磨すること でもガラス研磨ボールを得られる。 得られたガラス研磨ボールをスライス加 エや研磨加工により半球形状に加工することで、 製造例 1 _ 1〜製造例 1 — 4の組成を有するガラスで形成された半球ガラスレンズを作成した。
\¥0 2020/175396 26 卩（：171? 2020 /007184
[表 2]
Figure imgf000028_0001
［0128］ （接着層）
［製造例 2 - 1〜 2 - 3］
表 3に示す組成のガラスが得られるように各々相当する硝酸塩、 硫酸塩、 \¥02020/175396 27 卩（：171? 2020 /007184
水酸化物、 酸化物、 ホウ酸などの原料を秤量し、 十分混合した後、 白金製坩 堝に投入し、 1 1 50 °〇~ 1 200 °〇の温度範囲で 1. 5時間〜 3時間加熱 、 溶解した。 この溶融ガラスを予熱した型に流し出して冷やし、 板状に成形 後、 ガラス転移温度近傍の温度で 4時間保持した後、 _60°〇/ の冷却速 度で室温まで徐冷した。
[0129] 得られたガラスについて、 波長 587. 56 n m （ 線） における屈折率
Figure imgf000029_0001
ガラス転移温度丁9 （単位： °〇 を測定 した。 これらの測定方法を以下に述べる。
[0130] 屈折率は、 一辺 5
Figure imgf000029_0002
以上、 厚み 5
Figure imgf000029_0003
以上の直方体形状に加工したサン プルを、 精密屈折率計 （島津製作所製、 型式： ＜ [¾-200、
Figure imgf000029_0004
000） を用いて測定した。 屈折率は、 降温速度一 6〇〇/ IIで徐冷して得 られたサンプルについて測定した。
[0131] 吸収係数は、 厚さ 1 0〇1111、 5〇! 01、
Figure imgf000029_0005
の両面を研磨したサンプルに ついて、 分光光度計 （日立ハイテクノロジーズ社製、 型式： 11-4 1 00） を用いて外部透過率を測定し、 次式により吸収係数を計算した。 丁は外部透 過率、 《は吸収係数、 は試料の厚み、 「は片面反射率である。
Figure imgf000029_0006
[0132] ガラス転移温度丁 9は、 示唆熱分析装置 （口丁八） によって測定した。
[0133]
\¥0 2020/175396 28 卩（：17 2020 /007184
[表 3]
Figure imgf000030_0001
[0134] <接着層ガラスの組成 ·特性 >
半球ガラスレンズの接着面側に接着層を形成するためには既存の各種手法 \¥0 2020/175396 29 卩（：171? 2020 /007184
が使えるが、 例えば、 ガラスフリツ トべーストにしたものを光学部材の接着 面にスクリーン印刷する方法、 リ ドロー成形やプレス成形、 スライス加工等 で作成したガラスシートを光学部品に取り付ける方法、 ガラス小片を光学部 品の接着面にプレスしてシート状に成形する方法で作成することができた。 接着層の厚みは、
Figure imgf000031_0001
であった。
[0135] [例·!〜 3 ]
前記の手法で製造例 1 _ 4で得られた半球ガラスレンズを 3つ用意し、 そ れそれの平面側に製造例 2 _ 1〜製造例 2—3の接着層を付与して、 さらに 、 接着層が付与された面が !_巳 0素子に接するように静置し、 接着層のガラ ス転移温度より 2 0 °〇~ 1 0 0 °〇高い温度で 5分〜 1 5分加熱することで半 球ガラスレンズと !_巳 0素子を接着した。 この時、 半球ガラスレンズに荷重 をかけると、 荷重をかけない場合よりも低い加熱温度で接着できた。 このよ うにして、 例 1〜 3の発光装置を作成した。
[0136] [例 4 ]
前記の手法で製造例 1 _ 4で得られた半球ガラスレンズを用意し、 水ガラ ス （ケイ酸ナトリウム水溶液） を半球ガラスレンズの平面側、 ！_巳 0素子の 光出射面の少なくとも一方に塗布し、 両者の面を接して静置する。 2 0 0 °〇 〜 3 0 0 °〇で加熱して接着層を脱水、 固化し、 半球ガラスレンズと !_巳 0素 子を接着して発光装置を製造作成した。 このようにして、 例 4の発光装置を 作成した。 脱水固化した水ガラスはケイ酸ナトリウムのガラスであり、 2 0 0 以上の波長の光について、 接着層による吸収は見られなかった。 1_巳 口素子の使用波長を吸収しなければ、 各種の無機接着剤を用いることができ 、 正リン酸塩水溶液や無水ケイ酸微粒子を水に分散させたシリカゾルを用い ても同様に接着が行える。
[0137] [例 5 ]
表面活性化接合は接合技術としてすでに知られているが、 無機ガラスを接 着させることができない。 前記の手法で得られた製造例 1 _ 1〜製造例 1 — 4の半球ガラスレンズの平面側に窒化物層 （八 I !\1、 3 丨 ！\1） を成膜したの ちに、 表面活性化接合によって半球ガラスレンズの平面と L E D素子の光出 射面を接着して発光装置を作成した。 このようにして、 例 5の発光装置を作 成した。 接合強度を高めるためには、 光学部品の接着面、 L E D素子の光出 射面、 それぞれを低表面粗さにすることが好ましく、 表面粗さ R a£ 1 n m にすることが好ましい。
[0138] 上述した例 1〜例 5は全て実施例である。 これら実施例では、 L E D素子 はフリップチップ構造で、 光出射面が鏡面のサファイア基板のものを用いた 。 なお、 光出射面が窒化アルミニウム基板の L E D素子の場合でも同様なエ 程で光学部材を接着することができる。
[0139] 上述した発光装置で得られる光取り出し効率向上の効果を、 光学シミュレ —ションによって L E D素子から素子外部に取り出される光の出力を計算し て検証を行った。 L E D素子と、 光学部材および接着層は下表の計算モデル を用いた。 後述する例 6、 例 7、 上述した例 3、 例 4について、 光線追跡法 により発光装置の出射光の出力を計算した。 特に、 例 4については接着層の 厚みが発光波長の長さ未満のため、 光学干渉計算法によって接着層における 光学干渉効果を考慮した計算を行った。 計算にあたって用いた、 L E D素子 の計算モデルは表 4、 光学部材および接着層の特性は表 5に示した。 出射光 の出力は、 L E D素子の光出射面より上方に取り出された光をカウントした 。 このときの測定における光の検出範囲を図 3に破線で示した。 この検出範 囲は、 断面的に示しているが、 実際には半球状である。 発光装置の計算モデ ルと光学シミュレーションの結果を表 6に示す。
[0140] ここで、 例 6は光学部材および接着層を有しない L E D素子からなる発光 装置であり、 例 7は、 製造例 1 _4で得られた半球ガラスレンズの平面側に 、 紫外線 L E Dで接着剤として用いられることが多いフッ素樹脂を用いて L E D素子に接するように静置し、 半球ガラスレンズと L E D素子を接着して 得られた発光装置である。
[0141] 各々の例の発光装置の出射光の出力を、 例 6の出射光の出力で除した値を
E n h a n c e me n t F a c t o rとした。 つまり、 E n h a n c e m e n t F a c t o rは、 例 6の発光装置に対して光取り出し効率がどれだ け向上したかを表す。 発光波長 360 n m、 3 1 0 n mでの E n h a n c e m e n t F a c t o rを計算した。 例 7は接着層について紫外線 L E Dで 接着剤として用いられることが多いフッ素樹脂を用いた発光装置で、 d/ス でありながら屈折率 nd (A) <1. 5であり、 接着層の屈折率が低い比較 例である。
[0142] [表 4]
Figure imgf000033_0001
[0143] [表 5]
Figure imgf000033_0002
〔〕:154
Figure imgf000034_0001
[0145] 例 3、 例 4では、 E n h a n c e me n t F a c t 〇 rが 2以上になっ ており、 光学部材および接着層を有することによって出射光の出力が 2倍以 上に向上することが分かる。 例 3は、 屈折率が高く、 吸収係数が低い接着層 を持つため、 L E D素子の光出射面での全反射を防止できている。 例 4は、 接着層の厚みを発光波長の長さよりも薄くすることで、 エバネッセント波を 介して光学部材に光を導光できるため、 L E D素子の光出射面での全反射を 防止できている。 例 7では、 接着層の屈折率が低すぎるため、 L E D素子と 接着層の界面での全反射を十分に防止することができず、 E n h a n c e m e n t F a c t o rが 1. 6前後までしか向上しない。 E n h a n c e m e n t F a c t o rは、 1. 7以上であることが好ましい。
[0146] [例 8]
前記の手法で得られた製造例 1 _ 1〜 1 _ 4の半球ガラスレンズの平面側 と L E D素子の光出射面に金属酸化物として A 丨酸化物をスバッタ法で 1 0 n m程度の厚みに成膜したのちに、 半球ガラスの平面と L E D素子の光出射 面を接触させることで接着して発光装置を作成した。 このようにして例 8の 発光装置を作成した。 ブレード挿入法で評価した接合強度は〇. 62 J/m2 であった。 金属酸化物膜は光学部材の平面側と L E D素子の光出射面のどち らか片方の面のみに成膜して接着することもできる。 金属酸化物層の厚みは 5 n m〜 200 n m程度が好ましい。 接合強度を高めるには、 光学部品の接 着面、 L E D素子の光出射面、 それぞれを低表面粗さにすることが好ましく 、 表面粗さ R a£ 1 n mにすることが好ましい。 接着時または接着後に加熱 処理を施すことで接合強度を高めることができ、 1 00°C〜 250°Cの温度 で加熱することが好ましい。 金属酸化物としては、 S i、 A 丨、 Z 「などの 酸化物を使うことができる。 成膜法は既存の方法を用いることができ、 例え ばスパッタ法、 AL D (A t om i c L a y e r D e p o s i t i o n ) 法、 蒸着法がある。
[0147] 以上より、 本実施例の発光素子は、 光取り出し効率が良好であり、 発光素 子の出射する光による接着層の劣化が抑制され、 寿命が長く、 光の有効利用 \¥02020/175396 34 卩（：171? 2020 /007184
を図ることができる発光装置であることがわかった。
[0148] 本出願は、 201 9年2月 28日に日本国特許庁に出願された特願 201
9-036763号に基づく優先権を主張するものであり、 特願 201 9— 036763号の全内容を本出願に援用する。 符号の説明
[0149] 1 発光装置、 2 基板、
Figure imgf000036_0001
素子、 4 光学部材、 5 接着層

Claims

\¥0 2020/175396 35 卩（：17 2020 /007184 請求の範囲
[請求項 1 ] 光を透過する無機ガラス製の光学部材と、
前記光学部材に設けられた、 無機ガラス若しくは窒化物からなる無 機材料または金属酸化物の接着層と、
を有することを特徴とする接着層付き光学部材。
[請求項 2] 前記光の波長が 2 0 0 n 〜4 0 0 n の紫外線である請求項 1 に 記載の接着層付き光学部材。
[請求項 3] 前記光学部材の 線 （ 5 8 7 . 6 〇〇 の屈折率门 6 （0）が门 6（〇）
³ 1 . 5を満たす請求項 1 または 2に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 4] 前記光学部材が高透過な無機ガラスからなり、 前記光学部材の前記 光の波長での吸収係数《
Figure imgf000037_0001
を満た す請求項 1〜 3のいずれか 1項に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 5] 前記接着層の前記光の波長での吸収係数《 （〇1〇! - 1） が
Figure imgf000037_0002
（ 〇! - 1） を満たす請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の接着層付き 光学部材。
[請求項 6] 前記接着層の厚さを 、 前記光の波長をスとしたとき、 /ス＜1 を満たす請求項 1〜 5のいずれか 1項に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 7] 前記接着層の厚さを 、 前記光の波長をスとしたとき、 /ス³ 1 であり、 前記接着層の 線の屈折率 1·! 6 ⑷が 6⑷ ³ 1 . 5を満た すことを特徴とする請求項 1〜 5のいずれか 1項に記載の接着層付き 光学部材。
[請求項 8] さらに、 前記光学部材の屈折率 1·! ⑼と前記接着層の屈折率 1·! 6（八
） との差の絶対値△门 6が、
Figure imgf000037_0003
2を 満たす請求項 7に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 9] 前記光学部材が、 その屈折率 （〇）が^^（〇） ³ 1 . 6 その前記 光の波長での吸収係数
Figure imgf000037_0004
を満た し、 かつ、 化学成分として、 巳2〇3と 1_ 8 2〇3を含有することを特 徴とする巳2〇3— 1_ 3 2〇3系の無機ガラスからなる請求項 1〜 8の \¥0 2020/175396 36 卩（：171? 2020 /007184
いずれか 1項に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 10] 前記光学部材を形成する無機ガラスは、 酸化物基準のモル％表示で 、 巳 丨 2〇3、 丁 丨 〇2、 \^/〇3および◦ 2〇3のそれぞれの含有量が 3モル％以下である請求項 1〜 9のいずれか 1項に記載の接着層付き 光学部材。
[請求項 1 1 ] 前記光学部材を形成する無機ガラスは、 酸化物基準のモル％表示で 、 3门〇および 3门〇2のそれぞれの含有量が 3モル％以下である、 請求項 1 〇に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 12] 前記光学部材を形成する無機ガラスは、 酸化物基準のモル％表示で 、 1\1匕2〇5の含有量が 3モル％以下である、 請求項 1 0または 1 1 に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 13] 前記光学部材を形成する無機ガラスは、 酸化物基準のモル％表示で 、 丁 3 2〇5の含有量が 3モル％以下である、 請求項 1 〇〜 1 2のい ずれか 1項に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 14] 前記光学部材を形成する無機ガラスは、 6 2〇3に換算したガラ ス中の酸化鉄含有量丁ー ㊀ 2〇3が 1 0質量 111以下である請求 項 1〜 1 3のいずれか 1項に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 15] 前記光学部材を形成する無機ガラスは、 電子スピン共鳴法 （巳3 [¾ ） で測定される 6 3 +強度が〇. 0 4 0 0以下である、 請求項 1〜
1 4のいずれか 1項に記載の接着層付き光学部材。
[請求項 16] 基板と、
前記基板上に設けられた !_巳口素子と、
請求項 1〜 1 5のいずれか 1項に記載の接着層付き光学部材と、 を有し、
前記 !_日口素子と前記光学部材の間に前記接着層が設けられている ことを特徴とする発光装置。
[請求項 17] 前記発光装置が、 フリップチップ構造または縦型構造である請求項
1 6に記載の発光装置。 \¥0 2020/175396 37 卩（：171? 2020 /007184
[請求項 18] 前記接着層が、 前記し巳口素子の側面を覆っている請求項 1 6また は 1 7に記載の発光装置。
[請求項 19] 前記光学部材が、 前記基板とも接している、 または前記基板と接着 されている請求項 1 6〜 1 8のいずれか 1項に記載の発光装置。
[請求項 20] 前記発光装置の出射光の出力 （？ 1） を、 前記発光装置から前記光 学部材および前記接着層を取り除いた装置の出射光の出力 （ 2） で 除した値 （ 1 / 2） が 1 . 7以上である請求項 1 6〜 1 9のいず れか 1項に記載の発光装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022131066A1 (ja) * 2020-12-18 2022-06-23 Ａｇｃ株式会社 接合体、接合体の製造方法、及び発光装置
CN116583400A (zh) * 2020-12-18 2023-08-11 Ａｇｃ株式会社 接合体、接合体的制造方法以及发光装置
US12560309B2 (en) 2023-03-27 2026-02-24 Nichia Corporation Light-emitting device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115893866B (zh) * 2022-10-28 2025-02-21 四川旭虹光电科技有限公司 一种连续制备ag膜、ar膜和af膜的方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001064038A (ja) * 1999-08-30 2001-03-13 Hoya Corp ガラス材およびそれを用いたガラスファイバ
JP2002141556A (ja) * 2000-09-12 2002-05-17 Lumileds Lighting Us Llc 改良された光抽出効果を有する発光ダイオード
JP2016052971A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社オハラ ガラスの製造方法およびガラス
JP2018035046A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 セントラル硝子株式会社 光源用封止材及び光源用封止材用のガラス材料
CN108172676A (zh) * 2018-01-25 2018-06-15 研创光电科技（赣州）有限公司 一种led陶瓷复合封装基板及其生产工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060231737A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-19 Asahi Glass Company, Limited Light emitting diode element
KR101370367B1 (ko) * 2006-09-22 2014-03-05 코닌클리케 필립스 엔.브이. 장력 완화를 갖는 발광 장치
JP2010510671A (ja) * 2006-11-17 2010-04-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Ｌｅｄ光源用の光学接着組成物
TW201403885A (zh) * 2012-07-06 2014-01-16 隆達電子股份有限公司 發光二極體裝置
WO2015083616A1 (ja) * 2013-12-03 2015-06-11 旭硝子株式会社 光学ガラス、プレス成形用プリフォームおよび光学素子
US9401465B2 (en) * 2014-10-17 2016-07-26 High Power Opto. Inc. Light emitting diode having mirror protection layer and method for manufacturing mirror protection layer
KR101766284B1 (ko) * 2016-06-23 2017-08-08 주식회사 엘엠에스 자외선 차단 기능이 우수한 점착 조성물, 점착 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001064038A (ja) * 1999-08-30 2001-03-13 Hoya Corp ガラス材およびそれを用いたガラスファイバ
JP2002141556A (ja) * 2000-09-12 2002-05-17 Lumileds Lighting Us Llc 改良された光抽出効果を有する発光ダイオード
JP2016052971A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社オハラ ガラスの製造方法およびガラス
JP2018035046A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 セントラル硝子株式会社 光源用封止材及び光源用封止材用のガラス材料
CN108172676A (zh) * 2018-01-25 2018-06-15 研创光电科技（赣州）有限公司 一种led陶瓷复合封装基板及其生产工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022131066A1 (ja) * 2020-12-18 2022-06-23 Ａｇｃ株式会社 接合体、接合体の製造方法、及び発光装置
JPWO2022131066A1 (ja) * 2020-12-18 2022-06-23
CN116583400A (zh) * 2020-12-18 2023-08-11 Ａｇｃ株式会社 接合体、接合体的制造方法以及发光装置
JP7838487B2 (ja) 2020-12-18 2026-04-01 Ａｇｃ株式会社 接合体、接合体の製造方法、及び発光装置
US12560309B2 (en) 2023-03-27 2026-02-24 Nichia Corporation Light-emitting device

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