波長轉(zhuǎn)換部件和發(fā)光器件的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明設及將發(fā)光二極管（L抓:Li曲t血itting Diode)或激光二極管（LD:Laser Diode)等發(fā)出的光的波長轉(zhuǎn)換為其它波長的波長轉(zhuǎn)換部件。
[0002] 近年來，作為代替巧光燈和白識燈的下一代光源，從低消耗電力、小型輕量、光量 調(diào)節(jié)容易的觀點出發(fā)，對使用LED或LD的光源的關注在提高。作為運樣的下一代光源的一個 例子，例如在專利文獻1中公開有在射出藍色光的Lm)上配置有吸收來自Lm)的光的一部分 并將其轉(zhuǎn)換為黃色光的波長轉(zhuǎn)換部件的光源。該光源發(fā)出作為從Lm)射出的藍色光和從波 長轉(zhuǎn)換部件射出的黃色光的合成光的白色光。
[0003] 作為波長轉(zhuǎn)換部件，歷來使用使無機巧光體粉末分散于樹脂基質(zhì)中而得到的部 件。但是，在使用該波長轉(zhuǎn)換部件的情況下，存在樹脂由于來自LED的光而劣化，光源的亮度 容易變低的問題。特別是存在模樹脂由于Lm)發(fā)出的熱和高能的短波長(藍色~紫外)光而 劣化，發(fā)生變色和變形的問題。
[0004] 因此，提案有由代替樹脂而在玻璃基質(zhì)中分散固定無機巧光體粉末而得到的完全 無機固體構成的波長轉(zhuǎn)換部件(例如，參照專利文獻2和3)。該波長轉(zhuǎn)換部件具有成為基料 的玻璃不易由于L邸忍片的熱和照射光而劣化、不易發(fā)生變色和變形的問題的特征。
[0005] 但是，上述波長轉(zhuǎn)換部件存在無機巧光體粉末由于制造時的燒制而劣化、容易發(fā) 生亮度變差的問題。特別是在普通照明、特殊照明等用途中，由于要求高的現(xiàn)色性，所W需 要使用紅色或綠色等耐熱性比較低的無機巧光體粉末，存在無機巧光體粉末的劣化變得顯 著的傾向。因此，提案有通過使玻璃粉末組成中含有堿金屬元素，使軟化點降低的波長轉(zhuǎn)換 部件(例如，參照專利文獻4)。該波長轉(zhuǎn)換部件由于能夠通過比較低的溫度的燒制進行制造 所W能夠抑制燒制時的無機巧光體粉末的劣化。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[000引專利文獻1:日本特開2000-208815號公報
[0009] 專利文獻2:日本特開2003-258308號公報
[0010] 專利文獻3:日本專利第4895541號公報
[0011] 專利文獻4:日本特開2007-302858號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的問題
[0013] 但是，在玻璃基質(zhì)中含有堿金屬元素的上述波長轉(zhuǎn)換部件存在發(fā)光強度容易經(jīng)時 (隨著時間的推移)而降低的問題。隨著近年的LED和LD等光源的進一步的輸出增大，發(fā)光強 度的經(jīng)時降低的情況變得益發(fā)顯著。
[0014] 因此，本發(fā)明的目的在于提供在照射Lm)或LD的光的情況下、經(jīng)時的發(fā)光強度的降 低少的波長轉(zhuǎn)換部件。
[0015] 用于解決問題的方案
[0016] 本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件的特征在于:包含混合粉末的燒結(jié)體，該混合粉末含有(a) 作為玻璃組成含有堿金屬元素和多價元素的玻璃粉末與(b)無機巧光體粉末。在本發(fā)明中， "多價元素"是指可取多個價數(shù)的元素。
[0017] 如上所述，當對在玻璃基質(zhì)中含有堿金屬元素的波長轉(zhuǎn)換部件照射高輸出的LED 或LD的光時，存在發(fā)光強度經(jīng)時降低的情況。關于詳細原因，本申請的發(fā)明人推測如下。
[0018] 當對在組成中含有堿金屬元素的玻璃基質(zhì)照射激發(fā)光時，由于激發(fā)光的能量，存 在于玻璃基質(zhì)中的氧離子的最外層的電子被激發(fā)，離開氧離子，一部分與玻璃基質(zhì)中的堿 離子結(jié)合，形成著色中屯、（此處，在堿離子脫離之后形成空位）。另一方面，由于電子脫離而 生成的空穴在玻璃基質(zhì)中移動，一部分被在堿離子脫離后形成的空位所捕獲而形成著色中 屯、?？蒞認為在玻璃基質(zhì)中形成的運些著色中屯、成為激發(fā)光和巧光的吸收源，從而波長轉(zhuǎn) 換部件的發(fā)光強度降低。
[0019] 因此，為了抑制上述現(xiàn)象，本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件在玻璃組成中含有多價元素。當 在捕獲上述空穴而形成的著色中屯、的附近存在容易發(fā)生價數(shù)變化的多價元素的離子時，多 價元素離子對空穴提供電子，使該空穴消失。此處，當捕獲了電子的著色中屯、存在于多價元 素離子的附近時，多價元素離子從著色中屯、奪取電子，由此返回初始的電子狀態(tài)?？蒞認為 其結(jié)果是，多價元素離子作為電子的載流子從捕獲了電子的著色中屯、奪取電子，將該電子 提供給電子不足的著色中屯、，進行電子與空穴的再結(jié)合。作為結(jié)果，能夠抑制在玻璃基質(zhì)中 產(chǎn)生的電子與空穴對玻璃基質(zhì)中的堿離子和空位發(fā)揮作用，抑制波長轉(zhuǎn)換部件的經(jīng)時的發(fā) 光強度的降低。
[0020] 在本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件，優(yōu)選上述多價元素為選自Ce、As、Mo和W中的至少一種 兀素。
[0021] 在本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件，優(yōu)選上述玻璃粉末W下述氧化物換算的摩爾％計含有 0.1 ~35 % 的Li2〇+Na2〇+K2〇。
[0022] 在本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件，優(yōu)選上述玻璃粉末W下述氧化物換算的摩爾％計含有 0.001 ~10% 的 Ce〇2+As2〇3+Mo〇2+W〇3。
[0023] 在本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件，優(yōu)選上述玻璃粉末W下述氧化物換算的摩爾％計含有 30 ~80% 的 Si〇2、l ~40% 的B203、0.1 ~35% 的 Li2〇+化 20+K20、0.1 ~45% 的 MgO+CaO+SrO+ BaO和0.001 ~10 % 的 Ce〇2+As2〇3+Mo〇2+W〇3。
[0024] 在本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件，優(yōu)選上述玻璃粉末W下述氧化物換算的摩爾％計含有 30~80% 的 Si〇2、l ~55% 的 B203、0 ~20% 的Li2〇、0 ~25% 的胞2〇、0~25% 的拉0、0.1 ~35% 的 Li2〇+Na2〇+K2〇 和 0.001 ~10% 的 Ce〇2+As2〇3+Mo〇2+W〇3。
[0025] 在本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件，優(yōu)選上述無機巧光體粉末為選自氮化物巧光體、氮氧 化物巧光體、氧化物巧光體、硫化物巧光體、氧硫化物巧光體、面化物巧光體和侶酸鹽巧光 體中的至少一種。
[0026] 本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件的特征在于:其在包含燒結(jié)體的基質(zhì)中分散無機巧光體粉 末而成，該燒結(jié)體為作為玻璃組成含有堿金屬元素和多價元素的玻璃粉末的燒結(jié)體。
[0027] 本發(fā)明的發(fā)光器件的特征在于:包括上述任意波長轉(zhuǎn)換部件和向上述波長轉(zhuǎn)換部 件照射激發(fā)光的光源。
[002引發(fā)明的效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在照射Lm)或LD的光的情況下，經(jīng)時的發(fā)光強度的降低少的 波長轉(zhuǎn)換部件。
【附圖說明】
[0030] 圖1是表示本發(fā)明的發(fā)光器件的一個實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件的特征在于:包含混合粉末的燒結(jié)體，該混合粉末含有(a) 作為玻璃組成含有堿金屬元素和多價元素的玻璃粉末與(b)無機巧光體粉末。W下，對各構 成成分進行詳細說明。
[0032] 玻璃粉末在本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換部件中具有作為用于穩(wěn)定地保持無機巧光體粉末 的介質(zhì)的作用。此處，根據(jù)玻璃粉末的組成，在燒制時與無機巧光體粉末的反應性上存在差 另Ij，因此優(yōu)選選擇適于使用的無機巧光體粉末的玻璃組成。
[0033] 為了使軟化點降低，玻璃粉末作為玻璃組成含有堿金屬元素(選自Li、Na和K中的 至少一種）。具體而言，優(yōu)選玻璃粉末W下述氧化物換算的摩爾％計含有0.1~35%的Li2〇+ Na2〇+K2〇，更優(yōu)選含有1~25 %，進一步優(yōu)選含有2~20 %。如果Li2〇+Na2〇+K2〇的含量過少，貝U 不易獲得上述效果，另一方面，如果過多，則化學耐久性容易降低。另外，如后所述，Li2〇、 NasO和拉0的含量優(yōu)選根據(jù)玻璃組成體系適當設定恰當?shù)姆秶?br>[0034] 此外，玻璃粉末含有多價元素，由此能夠抑制波長轉(zhuǎn)換部件的經(jīng)時的發(fā)光強度的 降低。作為多價元素，可W列舉選自Ce、As、Mo和W中的至少一種元素。特別是Ce能夠顯著抑 制經(jīng)時的發(fā)光強度的降低，進一步玻璃粉末本身也不易著色，因此優(yōu)選。
[0035] 優(yōu)選玻璃粉末W下述氧化物換算的摩爾％計含有0.001~10%的Ce化+As2化+Mo〇2 +W〇3，更優(yōu)選含有0.01~5%，進一步優(yōu)選含有0.1~3%。如果Ce化+As2化+Mo化+W〇3的含量過 少，則不易獲得上述效果，另一方面，如果過多，則存在玻璃粉末本身著色而發(fā)光強度降低 的傾向。另外，各多價元素的含量也分別優(yōu)選為上述范圍。
[0036] 此外，優(yōu)選玻璃粉末含有10~99摩爾％的選自Si化、B2〇3、P2〇5、Bi2化和Te化中的至 少一種。具體而言，可W列舉Si〇2-B2〇3-RO(R為選自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一種元素)-R' 2〇 (R '為選自Li、化和K中的至少一種元素)類玻璃、Sn〇-P2〇5-R ' 2〇類玻璃、Si〇2-B2〇3-R ' 2〇類玻 璃、Si〇2-B2〇3-ai〇-R ' 2〇 類玻璃等。
[0037] 作為Si化-B203-R0-R ' 2〇類玻璃，例如優(yōu)選W下述氧化物換算的摩爾％計含有30~ 80 % 的 Si〇2、1 ~40 % 的B203、0.1 ~35 % 的Li2〇+Na2〇+K2〇、0.1 ~45 % 的MgO+CaO+SrO+BaO 和 0.001~10 %的Ce化+As2化+Mo化+W〇3。W下對運樣限定玻璃組成的理由進行說明。
[0038] S