荧光体分散玻璃和其制造方法_2

文档序号:9634714阅读:来源:国知局
有1~45摩尔%。AlF3小于1 摩尔%时,耐湿性容易变得不充分,超过45摩尔%时,玻璃化容易变难。另外,对于上限值, 优选可以设为40摩尔%以下。
[0039] Hf的氟化物和Zr的氟化物为降低氟化物玻璃的软化温度的成分,以Hf的氟化物 和Zr的氟化物的总计达到30~60摩尔%的方式含有。另外,Hf的氟化物和Zr的氟化物 可以包含1种也可以包含多种。作为该氟化物,可以举出:HfF 4、ZrF4等。该含量超过60摩 尔%时,耐水性、耐气候性明显降低,因此作为荧光体的密封材料是不适当的。优选可以设 为35~55摩尔%。
[0040] 碱土氟化物与前述六^3同样地为构成本发明的氟化物玻璃的玻璃形成成分,组成 中以碱土氟化物的总量计含有20~65摩尔%。含量小于20摩尔%或超过65摩尔%时, 有时玻璃容易结晶化。
[0041] 前述碱土氟化物为选自由MgF2、CaF2、SrFjP BaF 2组成的组中的至少1个,可以以 单独使用也可以复合使用。另外,上述碱土氟化物成分的含量分别优选设为MgF 2SO~15 摩尔% XaF2S 0~25摩尔%、SrF2S〇~30摩尔%和BaF2SO~25摩尔%。根据该碱 土氟化物的各成分的平衡不同而存在发光时的色调发生变化的情况,因此为了得到期望的 色调而可以适当选择含量。
[0042] 选自由Y、La、Gd和Lu组成的组中的至少一种元素的氟化物为构成本发明的氟化 物玻璃的玻璃形成成分,组成中总计含有2~25摩尔%。本发明那样的氟化物玻璃为潜在 性玻璃化困难的组成,因此,进行将原料熔融、然后将熔体骤冷等操作,该氟化物小于2摩 尔%或超过25摩尔%时,有时在前述操作的过程中无法得到适合的玻璃。另外,优选可以 设为8~20摩尔%。
[0043] 选自由Na、Li和K组成的组中的至少一种碱金属的氟化物为扩大氟化物玻璃的玻 璃化范围的成分,能够容易进行玻璃化,因此总计含有0~20摩尔%。含量超过20摩尔% 时,有耐气候性、耐水性劣化的可能性。
[0044] 另外,本发明的第2实施方式为一种使用氟化物玻璃的焚光体分散玻璃,前述焚 光体密封材料的玻璃组成含有:20~45摩尔%的AlF 3、总计为0~30摩尔%的Hf的氟化 物和Zr的氟化物、总计为35~65摩尔%的碱土氟化物、总计为2~25摩尔%的选自由Y、 La、Gd和Lu组成的组中的至少一种元素的氟化物、总计为0~9摩尔%的选自由Na、Li和 K组成的组中的至少一种碱金属的氟化物。
[0045] 对于第2实施方式的氟化物玻璃,利用依据JIS 3254-1995"氟化物玻璃的化学耐 久性试验方法"的方法进行耐气候性试验,结果可知,均具有良好的耐水性。第2实施方式 中,为了兼顾优异的耐气候性和低软化温度,氟化物玻璃的软化温度优选为380~500°C。
[0046] 以下,对于第2实施方式中与第1实施方式不同之处进行记载。
[0047] 第2实施方式中,AlF3在氟化物玻璃的组成中优选含有20~45摩尔%。另外,更 优选可以设为30~40摩尔%。
[0048] 另外,第2实施方式中,以Hf的氟化物和Zr的氟化物的总计达到0~30摩尔% 的方式含有。另外,Hf的氟化物和Zr的氟化物可以包含1种也可以包含多种。作为该氟 化物,可以举出:HfF 4、ZrF4等。通过将该含量设为30摩尔%以下,可以使耐水性、耐气候性 良好。另外,可以优选将上限值设为10摩尔%。另外,包含Hf的氟化物、Zr的氟化物时, 软化温度下降,因此可以将下限值设为1摩尔%以上。
[0049] 另外,第2实施方式中,碱土氟化物在组成中总计含有35~65摩尔%。含量小于 35摩尔%或超过65摩尔%时,有时玻璃结晶化变得容易。另外,优选可以设为42~55摩 尔%。
[0050] 前述碱土氟化物为选自由MgF2、CaF2、SrFjP BaF2组成的组中的至少1种,可以单 独使用也可以复合后使用。另外,上述碱土氟化物成分的含量优选分别设为MgF 2SO~15 摩尔% XaF2S 0~25摩尔%、SrF2S〇~30摩尔%和BaF2SO~25摩尔%。本实施方 式的情况下,通过使用2种成分以上的各碱土氟化物,可以抑制玻璃的软化温度等上升,故 优选。上述各成分可以为2种成分以上,优选分别在MgF 2S 3~12摩尔%、CaF2S 15~ 24摩尔%、SrF2S 10~20摩尔%和BaF 2为5~22摩尔%的范围内选择使用的成分和含 量,如果为2种成分以上,则可以使用3种成分,也可以使用4种成分。
[0051] 另外,第2实施方式中,选自由Y、La、Gd和Lu组成的组中的至少一种元素的氟化 物在组成中总计含有2~25摩尔%。另外,优选可以设为8~20摩尔%。
[0052] 另外,第2实施方式中,选自由Na、Li和K组成的组中的至少一种碱金属的氟化 物总计含有〇~9摩尔%。通过将含量设为9摩尔%以下,可以提高耐气候性、耐水性。另 外,优选可以设为〇~5摩尔%。
[0053] 本发明的荧光体分散玻璃中,前述氟化物玻璃优选AlF3+ZrF4+HfF 4+BaF2+SrF2+CaF 2+MgF2+YF3+LaF3+GdF 3+LuF3+NaF+LiF+KF 为 80 ~100 摩尔 %,可以更优选设为 90 ~100 摩 尔%,进一步优选设为95~100摩尔%。另外,上述总计值可以为100摩尔%。另外,如果 为不破坏该氟化物玻璃的软化温度、稳定性的范围,则除了前述成分之外可以含有任意成 分。作为该任意成分,例如可以举出:Pb、Sn、Zn等的氟化物。
[0054] 本发明的荧光体分散玻璃中,前述荧光体颗粒优选为选自由氮化物、硫化物、硒化 物、碲化物、氯化物和碘化物组成的组中的至少1种。特别是,前述氟化物玻璃中分散有氮 化物荧光体颗粒的荧光体分散玻璃将在氧气气氛下会失活的氮化物荧光体颗粒密封在氟 化物玻璃中,相对于玻璃密封前的荧光体颗粒的发光效率的效率降低率抑制为30%以下, 是适宜的。
[0055] 对于上述氮化物荧光体,例如作为红色荧光体,可以举出:(Ca,Sr)2Si 5Ns:EU2+, 光体、CaAlSiN 3=Eu2+荧光体,作为黄色荧光体,可以举出:Ca-a -Sialon :Eu2+荧光体,作为 绿色荧光体,可以举出:P-Sialon=Eu2+荧光体、(Sr, Ba) Si2O2N2=Eu2+荧光体、Ba3Si 6O12N2: Eu2+荧光体,作为蓝色荧光体,可以举出:SrSi 9A1190N31:Eu2+。
[0056] 另外,本发明的荧光体分散玻璃中,前述荧光体颗粒也可以利用氧化物,可以适 合使用。对于氧化物荧光体,例如作为黄色荧光体,可以举出:(Y,GcO 3Al5O12=Ce3+荧光 体、Tb 3Al5O12=Ce 3+荧光体、Lu 3Al5012:Ce 3+荧光体、(Sr, Ca, Ba) 2Si04:Eu 2+荧光体,作为绿 色荧光体,可以举出:丫3仏1,6 &)5012心3+荧光体、伽,5〇如04疋11 2+荧光体、〇&3(3 204:〇63+ 荧光体、BaMgAl1Q017:Eu2+、Mn2+荧光体、SrAl 204:Eu2+荧光体,作为红色荧光体,可以举出: (Sr, Ba)3Si05:Eu 2+焚光体等。
[0057] -般来说,氟化物玻璃例如如专利文献6所公开那样,已知的是,在氟化物玻璃中 添加作为荧光体的发光中心的稀土元素离子,将该稀土元素离子还原,从而可以得到发出 荧光的发光材料。本发明的氟化物玻璃中,当然也可以如上述那样利用。
[0058] 另外,本发明中使用的氟化物玻璃在遍及紫外区域至红外区域(波长7~8 μπι) 的波长范围为透明,因此,不限于可见光,还可以作为透过红外光的密封材料而利用。
[0059] 另外,为了得到高演色的白色LED,优选使用本发明的荧光体分散玻璃。
[0060] 本发明的荧光体分散玻璃可以通过将前述氟化物玻璃的玻璃粉末和荧光体颗粒 混合,然后将其烧结而得到。进行混合时,使用尺寸与荧光体颗粒的粒径接近的玻璃粉末是 适合的,通常为1~100 μπι左右。为了得到期望的尺寸,使用的玻璃粉末可以进行破碎,进 行粉碎时,为了防止氟化物玻璃表面的氧化,期望在氩气、氮气等非活性气氛中进行。另外, 粉碎可以使用乳钵、球磨机来进行粉碎,优选使用作业工序中的污染少的气流磨方式的粉 碎机。
[0061] 将玻璃粉末和荧光体颗粒混合时,优选将荧光体颗粒的含量设为0. 01~30质 量%。荧光体颗粒超过30质量%时,变得难以烧结,或产生激发光不会效率良好地照射到 荧光体颗粒的问题。另外,小于〇.〇1质量%时,含量变得过少,因此难以充分发光。
[0062] 需要说明的是,本说明书的实施例中,以中值粒径d50达到上述1~100 μm的范 围内的方式进行粉碎。中值粒径使用日机装株式会社制造的Microtrac MT3000,通过激光 衍射·散射法来测定。具体而言,将使玻璃粉末分散于溶剂、然后照射激光而得到的粒度分 布的累积值50%的粒径的值作为中值粒径d50。
[0063] 如上述那样,将以期望的比例混合有玻璃粉末和荧光体颗粒的混合物通过加压而 成型为粒料,将该粒料加热并烧结,从而可以得到荧光体分散玻璃。
[0064] 烧结时的气氛可以为大气气氛,为了防止氟化物玻璃表面或焚光体颗粒表面的氧 化,期望在氮气、Ar气等非活性气体气氛下进行烧结。
[0065] 另外,进行上述烧结时,期望在玻璃粉末的软化温度±100°C、特别是软化温度 ±50°C的温度范围内进行烧结。在低于软化温度-KKTC的低温度下,玻璃难以流动
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