专利名称：荧光体复合部件的使用的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及在LED或LD等装置中使用的荧光体复合材料和荧光体复合部件。
背景技术：
近年来，白色LED作为取代白炽灯泡和荧光灯的下一代光源，期待应用于照明用途。在使用荧光体发生波长变换的LED元件中，LED芯片的发光面由包含荧光体粉末的有机类粘合剂树脂铸模。在从LED芯片发出的光通过该铸模部分时，该光全部被荧光体 吸收、变换为其他波长，或者一部分光被荧光体吸收、被变换的光和透过光合并发出所希望的光。但是，构成上述LED元件的铸模树脂，存在由于蓝色 紫外区域高输出的短波长光而劣化、引起变色的问题。为了解决上述问题，在专利文献I中提出了通过将包含具有500°C以上软化点的非铅类玻璃粉末和荧光体粉末的材料在玻璃软化点以上的温度进行烧制，使荧光体粉末分散在玻璃中的荧光体复合部件。在专利文献I中公开的荧光体复合部件，由于荧光体粉末分散在作为无机材料的玻璃中，所以，能够得到化学稳定、劣化少，而且由输出光引起的变色也少的荧光体复合部件。专利文献I :特开2003 - 258308号公报专利文献2 :特开2005 — 11933号公报
发明内容
但是，在市售的荧光体中，有耐热性低的荧光体，如果将其与具有500°C以上软化点的非铅类玻璃粉末烧结，就会出现由于烧结时的热而导致荧光体劣化、发光效率降低的问题。为了解决上述问题，如专利文献2中的公开,考虑使荧光体分散在低熔点玻璃中，但是，通常玻璃越低熔点化，越会出现烧结时玻璃与荧光体反应、烧结体变色、烧结体的透过率下降、发光效率大幅度下降的问题。另外，因为玻璃的耐候性也低，所以也存在在湿气大的环境下在使用中表面发生变质、烧结体透过率下降、发光效率大幅度下降的问题。本发明的目的在于提供一种荧光体复合材料，以及将其烧制而得到的荧光体复合部件，上述荧光体复合材料能够以低温烧制、难以与荧光体发生反应，并且能够制成耐候性优异、即使长时间使用劣化也少的荧光体复合部件。本发明的荧光体复合材料是包括玻璃粉末和荧光体粉末的荧光体复合材料，其特征在于，上述玻璃粉末是SnO - P2O5 - B2O3类玻璃。另外，本发明的荧光体复合部件的特征在于，将上述荧光体复合材料烧制而成。发明效果本发明的荧光体复合材料包括软化点低、难以与荧光体发生反应、且耐候性优异的玻璃粉末，和突光体粉末。因此，将本发明的突光体复合材料烧制而得到的突光体复合部件，能够以低温烧制，难以与荧光体发生反应，且耐候性优异，即使长时间使用劣化也少。
具体实施例方式本发明的荧光体复合材料中的玻璃粉末，以作为低熔点玻璃的SnO - P2O5类玻璃中含有B2O3的SnO - P2O5 - B2O3类玻璃为基本组成。通常，作为低熔点玻璃的SnO — P2O5类玻璃的耐候性低，并且在与荧光体混合烧制时，与荧光体发生反应，使发光效率下降，但 在本发明的玻璃中，含有抑制与荧光体发生反应并且提高耐候性的成分B203。因此，即使是包括低熔点玻璃粉末的荧光体复合材料，也能够得到与荧光体的反应少、耐候性优异的荧光体复合部件。另外，为了抑制与荧光体发生反应、并且提高耐候性，优选含有I摩尔％以上的b203。但是，如果B2O3的含量增多，就会存在玻璃的软化点上升的趋势，难以以低温烧制荧光体复合材料。另外，相反因为与荧光体发生反应、耐候性容易下降，所以优选为30摩尔％以下。B2O3更优选的范围是2 20%，进一步优选4 20%，最优选4 18%。另外，本发明中的玻璃粉末，以摩尔比计，优选使Sn0/P205值为0. 9 16的范围。如果Sn0/P205的值小于0. 9，就会存在玻璃的软化点上升的趋势，难以以低温烧制荧光体复合材料，荧光体容易发生劣化。另外，存在耐候性显著下降的趋势。另一方面，如果SnO/P2O5的值大于16，存在玻璃中析出起因于Sn的失透物、玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。Sn0/P205更优选的范围是I. 5 16，进一步优选I. 5 10，最优选2 5。另外，本发明中的玻璃粉末，优选由厚度1mm、波长588nm时具有80%以上内部透过率的玻璃构成。通过使玻璃内部透过率为80%以上，激发光和由激发光产生的变换光的透过率增高，可以使荧光体复合部件的发光效率提高。如果玻璃的内部透过率低于80 %，则难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。玻璃的内部透过率更优选的范围是92%以上，进一步优选93%以上。另外，为了得到具有高内部透过率的玻璃，可以通过下述方法得到。为了抑制由光吸收引起的透过率的下降，使用铁、铬、钴、铜、镍等着色杂质少的玻璃原料进行熔融；或者为了抑制起因于Sn的失透物析出而引起的内部透过率的下降，在还原氛围气体(N2气体、Ar气体等非氧化性氛围气体)中熔融玻璃，或在玻璃原料中添加少量金属铝等还原剂进行熔融。此外，本发明的玻璃粉末优选具有400°C以下的软化点。通过使软化点为400°C以下，即使在使用耐热性低的荧光体的情况下，也能够得到荧光体的劣化少的荧光体复合部件。如果软化点高于400°C，使用耐热性低的荧光体时，存在荧光体劣化的趋势，荧光体复合部件的发光效率容易下降。软化点更优选的范围是380°C以下。另外，本发明的SnO-P2O5-B2O3类玻璃粉末，只要是内部透过率高、玻璃软化点低、难以与荧光体发生反应、具有优异耐候性的玻璃，没有限制，但特别优选使用以摩尔百分率计，含有35 80%的SnO、5 40%的？205、1 30%的民03、0 10%的A1203、0 10%的Si02、0 10% 的 Li20、0 10% 的 Na20、0 10%的1(20、0 10% 的 Li2O + Na2O + K20、0 10 % 的 Mg0、0 10 % 的 Ca0、0 10 % 的 Sr0、0 10 % 的 Ba0、0 10 % 的 MgO + CaO +SrO + BaO，且 Sn0/P205 为 0. 9 16 的玻璃。在本发明中，如上限定玻璃组成的理由如下。SnO是形成玻璃骨架、并且降低软化点的成分。其含量是35 80%。如果SnO的含量减少，就会出现玻璃软化点上升的趋势，以低温烧制荧光体复合材料变得困难，荧光体容易劣化。另一方面，如果含量增多，就会存在玻璃中析出起因于Sn的失透物、玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。并且，玻璃化变得困难。SnO更优选的范围是40 70%，进一步优选50 70%，最优选55 65%。P2O5是形成玻璃骨架的成分。其含量是5 40%。如果P2O5的含量减少，玻璃化就会变得困难。另一方面，如果含量增多，就会存在玻璃的软化点上升的趋势，以低温烧制荧光体复合材料就会变得困难，荧光体容易劣化。并且，存在耐候性显著下降的趋势。P2O5更优选的范围是10 30%，进一步优选15 24%。另外，为了降低软化点、并且使玻璃稳定化，优选以摩尔比计Sn0/P205的值为0. 9 16的范围。如果Sn0/P205的值小于0. 9，就会存在玻璃软化点上升的趋势，以低温烧制荧光体复合材料就会变得困难，荧光体容易劣化。并且，存在耐候性显著下降的趋势。另一方面，如果Sn0/P205的值大于16，就会存在玻璃中析出起因于Sn的失透物、玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。Sn0/P205更优选的范围是I. 5 16，进一步优选I. 5 10，最优选2 5。B2O3是抑制与荧光体的反应、并且提高耐候性的成分。另外，也是使玻璃稳定化的成分。其含量是I 30%。如果B2O3的含量减少，就难以得到上述效果。另一方面，含量如果增多，相反就会与荧光体发生反应、耐候性容易下降。并且，存在玻璃软化点上升的趋势，以低温烧制荧光体复合材料变得困难，荧光体容易劣化。B2O3更优选的范围是2 20%，进一步优选4 18 %。Al2O3是使玻璃稳定化的成分。其含量是0 10%。如果Al2O3的含量增多，就会存在玻璃的软化点上升的趋势，以低温烧制荧光体复合材料就会变得困难，荧光体容易劣化。Al2O3更优选的范围是0 7%，进一步优选I 5%。SiO2与Al2O3同样是使玻璃稳定化的成分。其含量是0 10%。如果SiO2的含量增多，就会存在玻璃的软化点上升的趋势，以低温烧制荧光体复合材料就会变得困难，荧光体容易劣化。并且，玻璃容易发生分相。SiO2更优选的范围是0 7%，进一步优选0 5%。Li2O是显著降低玻璃的软化点、并且在制成荧光体复合部件时提高荧光体发光效率的成分。其含量是0 10%。如果Li2O的含量增多，玻璃就容易变得显著不稳定、难以玻璃化。Li2O更优选的范围是0 7%，进一步优选I 5%。Na2O是降低玻璃的软化点、并且在制成荧光体复合部件时稍稍提高荧光体发光效率的成分。其含量是0 10%。如果Na2O的含量增多，玻璃就容易变得不稳定、难以玻璃化。Na2O更优选的范围是0 7%，进一步优选0 5%。
K2O是稍稍降低玻璃的软化点、并且在制成荧光体复合部件时提高荧光体发光效率的成分。其含量是0 10%。如果K2O的含量增多，玻璃就容易变得不稳定、难以玻璃化。K2O更优选的范围是0 7%，进一步优选I 5%。另外，优选使Li20、Na2(^P K2O的合计量为0 10%。如果这些成分的合计量大于10%，玻璃就容易变得不稳定、难以玻璃化。Li2O + Na2O + K2O更优选的范围是0 7%,进一步优选I 5%。MgO是使玻璃稳定化、容易玻璃化，并且在制成荧光体复合部件时显著提高荧光体发光效率的成分。其含量是0 10%。如果MgO的含量增多，玻璃就容易失透，存在玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。MgO更优选的范围是0 7%，进一步优选I 5%。CaO是使玻璃稳定化、容易玻璃化的成分。其含量是0 10%。如果CaO的含量 增多，玻璃就容易失透，存在玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。CaO更优选的范围是0 7%，进一步优选0 5%。SrO是使玻璃稳定化、容易玻璃化的成分。其含量是0 10%。如果SrO的含量增多，玻璃就容易失透，存在玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。SrO更优选的范围是0 7%，进一步优选0 5%。BaO是使玻璃稳定化、容易玻璃化的成分。其含量是0 5%。如果BaO的含量增多，玻璃就容易显著失透，存在玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。BaO更优选的范围是0 3%，进一步优选0 1%。另外，优选使MgO、CaO、SrO和BaO的合计量为0 10%。如果这些成分的合计量大于10%，玻璃就容易失透，存在玻璃的透过率下降的趋势，结果，难以得到具有高发光效率的荧光体复合部件。MgO + CaO + SrO + BaO更优选的范围是0 7%，进一步优选I 5%。另外，除了上述成分以外，在不损害本发明要点的范围内，可以添加各种成分。例如，为了提高耐候性，可以添加ZnO、Ta2O5, TiO2, Nb2O5, Gd203、La2O3,它们的合计量为10%以下。 其中，Fe203> Cr2O3> CoO, CuO,NiO等着色成分使玻璃着色，降低玻璃的内部透过率，所以，这些成分的合计量优选控制在0. 02 %以下。另外，本发明的荧光体复合材料中的玻璃粉末，选择玻璃中着色成分含量为0. 02%以下的着色杂质少的玻璃原料，以上述玻璃组成范围调制玻璃原料，然后将调制的玻璃原料加入坩锅，在还原氛围气体中熔融，得到玻璃块，通过进行粉碎、分级而得到。本发明的荧光体复合材料中的荧光体粉末，只要是在可见区域具有发光峰，没有特别限定。其中，在本发明中，所谓可见区域，表示380 780nm。作为这种荧光体，可以列举氧化物、氮化物、氧氮化物、氯化物、氧氯化物、硫化物、氧硫化物、齒化物、硫属化物、铝酸盐、卤磷酸氯化物、YAG类化合物等。氮化物、氧氮化物、氯化物、氧氯化物、硫化物、氧硫化物、卤化物、硫属化物、铝酸盐、卤磷酸氯化物等荧光体，由于烧制时的加热，与玻璃发生反应，容易弓丨起发泡和变色等异常反应，烧制温度越高其程度越显著。在本发明中，即使在使用这种荧光体的情况下，因为玻璃的软化点低、能够在400°C以下的低温进行烧制，所以能够使用。
荧光体复合部件的发光效率，因分散在玻璃中的荧光体颗粒种类和含量、以及荧光体复合部件的厚度等而发生变化。可以调整荧光体的含量和荧光体复合部件的厚度，以使发光效率最佳。但如果荧光体过多，就会变得难以烧结，或者气孔率增大、难以效率良好地向荧光体照射激发光，产生荧光体复合部件的机械强度容易下降等问题。另一方面，如果过少，使之充分发光变得困难。因此，荧光体复合部件中的玻璃粉末与荧光体粉末的混合比例(玻璃粉末荧光体粉末)，以质量比计，优选为99. 99 0. 01 70 30的范围，更优选99.95 0.05 80 20的范围，特别优选99. 92 0. 08 85 15的范围。本发明的荧光体复合部件可以将上述本发明的荧光体复合材料烧制而得到。作为烧制氛围气体，可以在大气中烧制，但在得到更致密的烧结体时或减少玻璃与荧光体的反应时，优选在减压或真空的氛围气体中、或者在氮或氩等不活泼性气体氛围气体中进行烧制。作为烧制温度，优选300°C 400°C的范围。如果烧制温度高于400°C，有时荧光体劣化或玻璃与荧光体发生反应，发光效率显著下降。另外，如果烧制温度低于300°C，有时烧 结体的气孔率增加，光透过性下降。烧制本发明的荧光体复合材料而得到荧光体复合部件时的荧光体复合材料的形态，没有特别限制，例如，可以是将荧光体复合材料粉末加压成型为所希望形状的成型体，也可以是浆料形态，还可以是生片形态。将本发明的荧光体复合材料粉末加压成型得到荧光体复合部件时，在包括玻璃粉末和荧光体粉末的荧光体复合材料中添加0 5质量％的树脂粘合剂，用模具加压成型，制作预成型体。接着，以250°C以下的温度对预成型体进行脱粘合剂后，以300 400°C左右进行烧制，由此得到荧光体复合部件。其中，作为树脂粘合剂，希望使用树脂的分解最终温度是250°C以下的树脂粘合齐U，例如，可以列举硝基纤维素、聚丙烯酸异丁酯、聚碳酸乙酯等。它们可以单独使用或混合使用。另外，在以浆料形态使用时，优选与包括玻璃粉末和荧光体粉末的荧光体复合材料一起使用粘合剂、溶剂等，进行浆料化。荧光体复合材料在全部浆料中所占的比例通常为30 90质量％。粘合剂是提高干燥后的膜强度、并赋予柔软性的成分，其含量通常为0. I 20质量％左右。作为粘合剂，可以列举聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、乙基纤维素、硝基纤维素等，它们可以单独使用或混合使用。溶剂用于使材料浆料化，其含量通常为10 50质量％左右。作为溶剂，可以列举松油醇、乙酸异戊酯、甲苯、甲乙酮、二甘醇单丁醚乙酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酯等，它们可以单独使用或混合使用。浆料的制作，准备荧光体复合材料、粘合剂、溶剂等，将它们以规定比例混炼而进行。为了使用这种浆料形成荧光体复合部件，准备具有与荧光体复合部件同等程度热膨胀系数的无机材料基材，使用网版印刷法或成批涂层法等在该基材上涂布浆料，形成规定膜厚的涂布层，然后使其干燥，以300 400°C左右进行烧制，取出无机材料基材，从而形成规定的荧光体复合部件。
以生片形态使用本发明的荧光体复合材料时，生片在使用包括玻璃粉末和荧光体粉末的荧光体复合材料的同时使用粘合剂、增塑剂、溶剂等，得到生片。荧光体复合材料在生片中所占的比例通常为50 80质量％左右。
作为粘合剂和溶剂，可以使用与在上述浆料的调制中使用的同样的粘合剂和溶齐U。作为粘合剂的混合比例，通常为0. I 30质量％左右；作为溶剂的混合比例，通常为I 40质量％左右。增塑剂是控制干燥速度、并且赋予干燥后的膜以柔软性的成分，其含量通常为0 10质量％左右。作为增塑剂，可以列举邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸二丁酯等，它们可以单独使用或混合使用。作为制作生片的一般方法，准备上述荧光体复合材料、粘合剂、增塑剂等，在这些中添加溶剂，得到浆料，利用刮涂法使该浆料在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等膜上成型为片状。成型为片材后，通过使其干燥除去有机类溶剂等，制成生片。为了使用如上操作得到的生片形成荧光体复合部件，准备具有与荧光体复合部件同等程度热膨胀系数的无机材料基材，在该基材上叠层生片，进行热压接形成涂布层，然后与上述浆料的情况同样进行烧制，取出无机材料基材，从而制成荧光体复合部件。另外，通过在LED发光芯片的发光面一侧配置如上操作得到的荧光体复合部件，能够将从发光芯片发出的光变换为其它波长的光。作为本发明的荧光体复合部件，例如，可以列举将300 500nm波长的光变换为可见光的荧光体复合部件。关于变换特性，可以由使用的荧光体的种类进行各种调整。实施例下面，基于实施例说明本发明。表I 表4分别表不本发明的实施例(试样No. I 24)和比较例(试样No. 25、26)。[表I]
权利要求
1.一种荧光体复合部件的使用，其特征在于 所述荧光体复合部件通过配置在发光芯片的发光面一侧，能够将从发光芯片发出的光变换为其它波长的光， 所述荧光体复合部件是将荧光体复合材料烧制而成， 所述荧光体复合材料为包括玻璃粉末和荧光体粉末的荧光体复合材料， 所述玻璃粉末是SnO - P2O5 - B2O3类玻璃， SnO — P2O5 — B2O3类玻璃含有2 30摩尔%的B2O3, P2O5的含量为5 24摩尔％。
2.如权利要求I所述的荧光体复合材料的使用，其特征在于 SnO — P2O5 — B2O3类玻璃，以摩尔比计，Sn0/P205为0. 9 16。
3.如权利要求I或2所述的荧光体复合材料的使用，其特征在于 SnO — P2O5 — B2O3类玻璃，以摩尔百分率计，SnO为35 80%,P2O5为5 24%,B2O3为2 30%、A1203 为 0 10%、Si02 为 0 10%、Li20 为 0 10%、Na20 为 0 10%、K20 为0 10%、Li2O + Na2O + K2O 为 0 10%, MgO 为 0 10%、CaO 为 0 10%、SrO 为 0 10%, BaO 为 0 10%、MgO + CaO + SrO + BaO 为 0 10%、Sn0/P205 为 0. 9 16。
4.如权利要求I或2所述的荧光体复合材料的使用，其特征在于 SnO - P2O5 - B2O3类玻璃具有400°C以下的软化点。
5.如权利要求I或2所述的荧光体复合材料的使用，其特征在于 所述玻璃粉末与所述荧光体粉末的混合比例(玻璃粉末荧光体粉末)，以质量比计为99. 99 0. 01 70 30 的范围。
6.如权利要求I或2所述的荧光体复合部件的使用，其特征在于 将300 500nm波长的光变换为可见光。
7.如权利要求I或2所述的荧光体复合部件的使用，其特征在于所述发光芯片是LED或LD。
全文摘要
本发明提供一种荧光体复合部件的使用，其中，所述荧光体复合部件通过配置在发光芯片的发光面一侧，能够将从发光芯片发出的光变换为其它波长的光，所述荧光体复合部件是将荧光体复合材料烧制而成，所述荧光体复合材料为包括玻璃粉末和荧光体粉末的荧光体复合材料，所述玻璃粉末是SnO－P2O5－B2O3类玻璃，SnO－P2O5－B2O3类玻璃含有2～30摩尔％的B2O3，P2O5的含量为5～24摩尔％。
文档编号H01L33/56GK102751427SQ20121021843
公开日2012年10月24日 申请日期2007年5月15日 优先权日2006年6月14日
发明者岩尾克, 菊谷武民, 藤田俊辅, 马屋原芳夫 申请人:日本电气硝子株式会社