荧光体分散玻璃的制作方法_2

文档序号:9857009阅读:来源:国知局
体粉末的烧结而得到的荧光体分 散玻璃在目视下呈黑色或灰色的情况。
[0039] 另外,即便以目视不能确认失活,对于发光效率低的荧光体分散玻璃也作为"抑制 失活不充分",上述的"失活"同样地不适于用作荧光体分散玻璃。通常而言,荧光体的发光 效率以下述三种表示:吸收激发光的效率(吸收率)、吸收的激发光变换为荧光的效率(内部 量子效率)以及作为它们的积的激发光变换为荧光的效率(外部量子效率)。本发明以提高 抑制荧光体失活的效果作为课题,因此关注内部量子效率。
[0040] 如本发明所述地使用玻璃的情况下,根据分散在玻璃中的荧光体的种类,在烧结 时的失活的难易程度不同,尤其是存在氮化物荧光体、硫化物荧光体容易失活的倾向。本说 明书的实施例中,在为氮化物荧光体的情况下,将内部量子效率不足40%时作为抑制失活 不充分;另外,在为氧化物荧光体的情况下,将内部量子效率不足50%时作为抑制失活不充 分。
[0041 ]另外,本发明的荧光体分散玻璃例如能够通过准备前述的玻璃的玻璃粉末,在混 合该玻璃粉末与荧光体粉末后使其烧结而得到。
[0042] 发明的效果
[0043] 根据本发明,能够得到耐湿性优异、提高了抑制荧光体失活的效果的荧光体分散 玻璃。
【具体实施方式】
[0044] 本发明涉及一种荧光体分散玻璃,其为玻璃内分散有荧光体的荧光体分散玻璃, 其特征在于,该玻璃以质量%计包含:1~20%的Si0 2、10~40%的B2〇3、l~45%的ZnO、总计 1~50%的R0(选自由Mg0、Ca0、Sr0以及BaO组成的组中的至少1种)、总计0~20%的R 20(选 自由Li20、Na20以及K20组成的组中的至少1种)、总计0.1~30%的选自由他 205、1^02以及 La2〇3组成的组中的至少1种、总计0.1~15 %的选自由氧化锑和氧化锡组成的组中的至少1 种。
[0045] 通过制成上述所示的特定组成的玻璃,可以抑制烧结时的玻璃与荧光体的反应、 抑制荧光体的失活。另外,上述的玻璃在化学上是稳定的,尤其是对湿度具有高耐久性。
[0046] 以下,针对本发明的玻璃的组成进行记述。需要说明的是,表示玻璃中所含成分的 含量的"%"表示质量%,以下有时也记作"%"。
[0047] 就本发明中使用的玻璃而言,玻璃中含有的成分为Si02、B203、Zn0、Al 203、R0、R20、 他205、1102、1^203、氧化锡以及氧化锑,上述成分基本上总计为100%。另外,也可以含有至多 15 %左右的作为通常玻璃成分而被允许的任意的成分。
[0048] 作为上述的任意成分,例如可列举出以一般的氧化物表示的Zr02、W03、Ce02等。 [0049]另外,上述的玻璃中含有Fe203时,玻璃的透射率有时降低,与本发明的目的不符。 因此,上述成分优选实质上不含有。具体而言,上述成分的含量优选为0.3%以下、更优选为 0.03%以下。
[0050]另外,上述的玻璃中含有PbO时,玻璃着色成黄色、吸收激发光,因此优选实质上不 含有PbO。具体而言,上述成分的含量优选为0.3 %以下、更优选为0.03 %以下。
[00511另外,已知Bi203是作为降低玻璃的软化点的成分,但在上述的玻璃中含有时,有时 与荧光体反应、使荧光体失活,因此优选实质上不含有Bi203。具体而言,上述成分的含量优 选为0.3%以下、更优选为0.03%以下。
[0052] 即,本发明优选的是在玻璃成分中实质上不含有Fe203、Pb0以及Bi20 3。
[0053] Si02为玻璃形成成分,通过与作为其它玻璃形成成分的B2〇3共存能够形成稳定的 玻璃,且以1~20 %的范围含有。不足1 %时,玻璃容易变得不稳定,超过20 %时,玻璃的软化 点变得容易上升。下限值也可以优选设为2%以上、更优选设为7%以上。另外,上限值也可 以优选为不足20%、更优选为19%以下。
[0054] B2〇3为玻璃形成成分,容易使玻璃熔融、抑制玻璃的线膨胀系数的过度上升,且在 烘烤时对玻璃给予适度的流动性,在玻璃中以10~40 %的范围含有。不足10%时,由于与其 它成分的关系,有时玻璃的流动性变得不充分,可能有损烧结性。另一方面,超过40 %时,存 在化学耐久性降低的倾向。优选将下限值设为11%以上、也可以更优选设为14%以上。另 外,上限值也可以优选设为30 %以下、更优选设为25 %以下、进一步优选设为22 %以下。 [0055] ZnO是降低玻璃的软化点、将线膨胀系数调节至适宜范围的物质,在玻璃中以1~ 45 %的范围含有。不足1 %时不能期待上述的效果,超过45 %时玻璃变得不稳定,容易发生 失透。下限值也可以优选设为3%以上、更优选设为8%以上。另外,也可以将上限值优选设 为43%以下。
[0056] R0 (选自由MgO、CaO、SrO以及BaO组成的组中的至少1种的总计)是降低玻璃的软化 点的物质,在玻璃中含有1~50%。不足1 %时不能发挥上述的效果,另一方面超过50%时玻 璃的线膨胀系数有时变得过高。优选为45%以下、更优选为42%以下的范围。另外,下限值 也可以优选设为5%以上、更优选设为8%以上。
[0057] R20(选自由Li20、Na20以及K20组成的组中的至少1种的总计)是降低玻璃的软化 点、将线膨胀系数调节至适宜范围的物质,以0~30%的范围含有。含量超过30%时碱溶出 量增加,化学耐久性降低。也可以优选设为26%以下。另外,下限值也可以优选设为0.2%以 上、更优选设为2%以上。
[0058]上述的R20成分之中,Li20有降低玻璃的软化点的效果,另一方面,随着含量增加玻 璃存在变得容易结晶化的倾向,因此例如也可以优选设为5%以下。
[0059]推测氧化锑在玻璃内以Sb203、Sb205的形态被含有。另外,推测氧化锡以Sn0 (2-x)(其 中,0 < x〈2)的形态被含有,例如可以认为以Sn〇2、SnO的形式存在。氧化锑和氧化锡抑制荧 光体与玻璃的反应性,因此通过以总计〇. 1~15 %的范围内含有从而能够大幅抑制荧光体 的失活。另外,也可以优选设为〇. 1~12%、更优选设为1~10%。
[0060] 另外,若如前所述地在特定范围内则由于使氧化锑与氧化锡共存从而可以含有多 种荧光体。根据本发明人等的研究,发现若在0.1~15%的范围内则即便为使氧化锑与氧化 锡共存的玻璃,也能够抑制氮化物荧光体的失活。能够使用多种荧光体时,例如混合氧化物 荧光体与氮化物荧光体的两种那样地、为了得到期望的波长变换特性而复合使用荧光体的 情况下能够适宜地利用。
[0061] 即,优选使氧化锑和氧化锡分别至少含有0.1质量%。含有氧化锑和氧化锡两者的 情况下,也可以优选以氧化锑与氧化锡的总计为0.2~15 %的范围内的方式含有,更优选设 为1~15 %、进一步优选设为1~10 %。
[0062] 另外,针对使用的荧光体的种类,也可以以单体的方式使用氧化锑和氧化锡。也可 以优选将该情况下的含量设为〇. 1~10%,更优选设为1~8%。如上所述地单独地使用的情 况下,期望氮化物荧光体、硫化物荧光体等中使用的玻璃内含有氧化锡。另外,期望氧化物 荧光体中使用的玻璃内含有氧化锑。
[0063] Nb205、Ti02以及La203为使玻璃的耐湿性提高的成分,可以以单体的方式使用,也可 以复合使用,以Nb2〇5+Ti02+La2〇 3计含有0.1~30%。含量超过30%时玻璃变得容易失透,另 外,也可以优选设为0.1~25%、更优选设为1~21 %。
[0064] 另外,上述之中Nb205能够更有效地提高耐湿性,因此优选含有0.1~20%的Nb20 5。 也可以更优选设为1~15质量%。
[0065] A12〇3抑制玻璃在熔融时、烧结时的失透,优选以0~18%的范围含有。超过18 %时, 玻璃的稳定性降低。更优选为15%以下的范围。
[0066]为了抑制玻璃在熔融时或烧结时的失透,提高玻璃的化学耐久性,在前述的成分 之外还可以添加 Zr02,优选以0~5%的范围含有。超过5%时玻璃的稳定性降低。优选为3质 量%以下的范围。
[0067]另外,本发明的玻璃在30°C~300°C下的线膨胀系数优选为6~13ppm/°C、软化点 优选为670°C以下的范围内。通过降低软化点,能够抑制由于烧结时的热而导致荧光体的失 活。也可以优选设为650°C以下、更优选设为630°C以下。另外,软化点降得过低时,耐湿性有 时降低,因此也可以将下限值优选设为400°C以上。
[0068] 通常就荧光体而言,基于构成荧光体的成分,所发射的激发光的波长不同。另外, 若光源的种类为LED、LD时,则结合荧光体的激发波长适宜地进行选择即可。尤其是,本发明 中只要是在波长350~500nm具有激发波长的荧光体,就能够对荧光体的种类不特别限定地 用于荧光体分散玻璃。即,本发明的前述荧光体颗粒优选在波长350~500nm具有激发波长。 另外,本发明尤其是在370nm~480nm具有激发波长的荧光体颗粒是适宜的,因此也可以更 优选设为390~480nm〇
[0069] 作为上述的荧光体颗粒,例如优选使用选自由氧化物、氧氮化物、氮化物、氧硫化 物、硫化物、铝酸盐化合物、卤磷酸盐化合物、氟化物以及YAG系化合物组成的组中的至少1 种。尤其是,对于容易失活的氮化物,本发明也能够特别适宜地利用。另外,也可以使用多种 荧光体。
[0070] 作为上述的氮化物荧光体,例如作为红色荧光体可列举出(Sr,Ca)AlSiN3:Eu荧光 体、CaAlSiN 3:Eu荧光体,作为黄色荧光体可列举出La3Si6N11:Ce荧光体;作为氧氮化物荧光 体,例如作为红色荧光体可列举出CaAlSi(0N) 3:Eu荧光体、a-SiA10N:Eu荧光体,作为绿色 荧光体可列举出β-SiAlON: Eu荧光体、(Sr,Ba) Si2〇2N2: E
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