(57)【要約】  可視光の散乱によって透過率を低下させる１μｍ以上の泡が十分に少なく、全光線透過率が８５％以上のガラス膜で被覆したガラス被覆発光素子及びこれを用いたガラス被覆発光装置を提供する。  ガラス被覆発光素子は、ガラスフリットを焼成することにより作製された、軟化温度が６００℃以下、全光線透過率が８５％以上、膨張係数が７０×１０−７〜１２５×１０−７／℃であり、直径１μｍ以上の泡の含有量が５００，０００個／ｍｍ３以下であるガラスによって被覆される。
2009031684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を、ガラスフリットを焼成することにより作製された、直径１μｍ以上の泡の含有量が５００，０００個／ｍｍ３以下であるガラスによって被覆したことを特徴とするガラス被覆発光素子。
【請求項２】
前記ガラス中の直径３μｍ以上の泡の含有量が２５，０００個／ｍｍ３以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス被覆発光素子。
【請求項３】
前記ガラスの軟化温度は、６００℃以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス被覆発光素子。
【請求項４】
前記ガラスの全光線透過率は、８５％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガラス被覆発光素子。
【請求項５】
前記ガラスの膨張係数は、７０×１０−７〜１２５×１０−７／℃であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガラス被覆発光素子。
【請求項６】
前記ガラスは、ＴｅＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、およびＰ２Ｏ５−ＳｎＯ系からなる群から選択されるガラス、またはそれらの群から選択される二以上の複合系ガラスから選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス被覆発光素子。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に搭載される半導体発光素子をガラスで被覆した請求項１〜６のいずれかに記載のガラス被覆発光素子とを有し、
前記ガラスが前記半導体発光素子の表面及び側面を覆い、前記半導体発光素子と前記基板とを一体化していることを特徴とするガラス被覆発光装置。
【請求項８】
半導体発光素子をガラスフリットで覆い、加熱により前記ガラスフリットを焼成して軟化流動させて、ガラスによって半導体発光素子を被覆する請求項１〜６のいずれかに記載のガラス被覆発光素子の製造方法において、加熱時に減圧処理を施すことを特徴とするガラス被覆発光素子の製造方法。
【請求項９】
基板上に搭載された半導体発光素子をガラスフリットで覆い、加熱によりガラスフリットを焼成して軟化流動させて、ガラスによって半導体発光素子を被覆する請求項７に記載のガラス被覆発光装置の製造方法において、半導体発光素子をガラスフリットで覆う前に加熱を行い、その後に半導体発光素子をガラスフリットで覆い、ガラスフリットを焼成する加熱時に減圧処理を施すことを特徴とするガラス被覆発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス、特に、ガラスを用いて被覆されたガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体発光素子（例えば、発光ダイオード）を被覆する部材として、ガラスが提案されている。そして、被覆部材として用いられるガラスは、ガラス粉末（ガラスフリット）を焼成することにより作製されることが開示されている（特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８２５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、波長と同程度の大きさの粒子は、ＭＩＥ散乱を生じ、光の伝達を損なう。このような粒子の存在は、発光素子から発した光を効率よく伝達する被覆する部材（例えば、ガラスや樹脂）にとっても透過率の低下を生じさせるなど大きな問題となる。なぜなら、発光素子を被覆する被覆部材（特に、ガラス）にも泡が存在するためである。【０００５】
しかしながら、透過率を損なう泡の問題に関して、特許文献１にはほとんど記載がなく、所望の発光効率を得ることができないという問題があると考えられる。
本発明の目的は、発光素子から発した光を効率よく伝達するガラス被覆部材の提供と、該被覆部材により被覆された発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は以下の要旨を有するものである。
［１］本発明のガラス被覆発光素子は、ガラスフリットを焼成することにより作製された、直径が１μｍ以上の泡を５００，０００個／ｍｍ３以下含有するガラスによって被覆されることを特徴とする。【０００７】
［２］本発明のガラス被覆発光素子は、前記ガラス中の直径３μｍ以上の泡の含有量が２５，０００個／ｍｍ３以下であることが好ましい。
［３］本発明のガラス被覆発光素子は、前記ガラスの軟化温度が、６００℃以下であることが好ましい。
［４］本発明のガラス被覆発光素子は、前記ガラスの全光線透過率が、８５％以上であることが好ましい。【０００８】
［５］本発明のガラス被覆発光素子は、前記ガラスの膨張係数が、７０×１０−７〜１２５×１０−７／℃であることが好ましい。
［６］本発明のガラス被覆発光素子は、前記ガラスが、ＴｅＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、およびＰ２Ｏ５−ＳｎＯ系からなる群から選択されるガラス、またはそれらの群から選択される二以上の複合系ガラスから選択されることが好ましい。【０００９】
［７］また、本発明のガラス被覆発光装置は、基板と、前記基板上に搭載される上記［１］〜［６］のいずれかに記載の半導体発光素子をガラスで被覆したガラス被覆発光素子とを有し、前記ガラスが前記半導体発光素子の表面及び側面を覆い、前記半導体発光素子と前記基板とを一体化していることを特徴とする。【００１０】
［８］また、本発明のガラス被覆発光素子の製造方法は、半導体発光素子をガラスフリットで覆い、加熱により前記ガラスフリットを焼成して軟化流動させて、ガラスによって半導体発光素子を被覆する上記［１］〜［６］のいずれかに記載のガラス被覆発光素子の製造方法において、加熱時に減圧処理を施すことを特徴とする。
［９］また、本発明のガラス被覆発光装置の製造方法は、基板上に搭載された半導体発光素子をガラスフリットで覆い、加熱によりガラスフリットを焼成して軟化流動させて、ガラスによって半導体発光素子を被覆する上記［７］に記載のガラス被覆発光装置の製造方法において、半導体発光素子をガラスフリットで覆う前に加熱を行い、その後に半導体発光素子をガラスフリットで覆い、ガラスフリットを焼成する加熱時に減圧処理を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、可視光の散乱によって透過率を低下させる１μｍ以上の泡が十分に少なく、全光線透過率が８５％以上のガラス膜で被覆したガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置を提供することができ、液晶パネル用バックライト光源などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のガラス被覆発光装置の断面図である。
【図２】本発明のガラスの泡の数及び光学特性を測定する測定方法を示すブロック図である。
【図３】本発明の透過率及び全光線透過率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１３】
１００：基板
１３０：発光素子
１４０：ガラス
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のガラス被覆発光素子は、半導体発光素子（例えば、発光ダイオード）をガラスで被覆したものである。簡単な構造では、２本の金属線の先端に半導体発光素子が搭載されて、その全周辺をガラスで被覆したものがある。また、半導体発光素子を基板上に搭載して基板とガラスにより一体化したガラス被覆発光装置とすることもできる。いずれの場合も、光が出射する側にはガラスによる被覆層が形成されることになる。【００１５】
本発明の実施形態を、添付した図面を参照して以下に詳細に説明する。図では、対応する部分は、対応する参照符号で示している。下記の実施形態は、一例として示されたものであり、本発明の論旨から逸脱しない範囲で種々の形態として実施することが可能である。【００１６】
初めに、図面を用いて、ガラス被覆発光装置について説明する。【００１７】
図１は、本発明のガラス被覆発光装置の断面図である。本発明のガラス被覆発光装置は、基板１００と、基板上に形成される配線１１０と、配線１１０と電気的に接続されるバンプ１２０と、バンプ１２０を介して配線１１０と電気的に接続される半導体発光素子１３０と、半導体発光素子１３０を被覆する被覆部材であるガラス１４０とを有する。【００１８】
基板１００は、例えば、純度９８．０％〜９９．５％、厚さ０．５ｍｍ〜１．２ｍｍの矩形のアルミナ基板、サファイア基板またはマグネシア（ＭｇＯ）基板である。なお、基板１００の表面に形成される配線１１０は、金ペーストにより製造された金配線である。【００１９】
半導体発光素子１３０は、基板と、ＬＥＤと、プラス電極と、マイナス電極とを有する。ＬＥＤは、例えば、波長が３６０〜４８０ｎｍの紫外光または青色光を放出するＬＥＤであり、ＧａＮにＩｎを添加したＩｎＧａＮを発光層とする量子井戸構造のＬＥＤ（ＩｎＧａＮ系ＬＥＤ）である。基板の熱膨張係数（α）は、７０×１０−７〜９０×１０−７／℃である。
通常、基板として熱膨張係数（α）が約８０×１０−７／℃であるサファイア基板が使用される。【００２０】
次に、本発明の発光素子被覆用のガラスについて説明する。【００２１】
本発明のガラス被覆発光素子またはガラス被覆発光装置に使用するガラスは、ガラスフリットを焼成して形成され、ガラス中に含まれる泡の内、直径１μｍ以上の泡の含有量が５００，０００個／ｍｍ３以下である。これによりガラスの光透過量が増加し、有効光量を多くすることができる。直径１μｍ以上の泡の数が５００，０００個／ｍｍ３を超えると、全光線透過率が８０％に満たないおそれがある。【００２２】
さらに、粒径の大きい泡は悪影響が増加するので、前記ガラス中の直径２μｍ以上の泡の含有量を１００，０００個／ｍｍ３以下とすることが好ましく、６０，０００個／ｍｍ３以下がより好ましい。さらに、前記ガラス中の直径３μｍ以上の泡の含有量を２５，０００個／ｍｍ３以下とすることが好ましく、１５，０００個／ｍｍ３以下がより好ましい。さらに、前記ガラス中の直径４μｍ以上の泡の含有量を５，０００個／ｍｍ３以下とすることが好ましく、３，０００個／ｍｍ３以下がより好ましい。特に、５μｍ以上の泡は０個であることが好ましい。【００２３】
さらに、１μｍ以上の泡の含有量を個数で１００％とした場合、２μｍ以上の泡の含有量を個数で２０％以下とすることが好ましい。また、３μｍ以上の泡の含有量を個数で５％以下とすることが好ましい。また、４μｍ以上の泡の含有量を個数で１％以下とすることが好まし。特に、５μｍ以上の泡は０であることが好ましい。
特に、３μｍ以上の泡は体積分率で、０．０１ｖｏｌ％以下とすることが好まし。【００２４】
また、直径１μｍ以上の泡の含有量は、３００，０００個／ｍｍ３以下とすることが好ましく、２００，０００個／ｍｍ３以下とすることがより好ましく、１５０，０００個／ｍｍ３以下とすることが特に好ましい。【００２５】
本発明の発光素子を被覆するガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、好ましくは５００℃以下、より好ましくは４９０℃以下、特に好ましくは４８０℃以下であり、下限値は１５０℃である。なお、ガラス転移点（Ｔｇ）が５００℃超では、ＬＥＤ素子の封止温度が高くなり、ＬＥＤ素子を劣化させるおそれがある。【００２６】
本発明の発光素子を被覆するガラスのガラス軟化温度（Ｔｓ）は、好ましくは６００℃以下、より好ましくは５９０℃以下、特に好ましくは５８０℃以下であり、下限値は３００℃である。なお、ガラス軟化温度（Ｔｓ）が６００℃超であると、封止温度が高くなりＬＥＤ素子を劣化させるおそれがある。【００２７】
本発明の発光素子を被覆するガラスの熱膨張係数（α）は、１２５×１０−７／℃以下、より好ましくは９５×１０−７／℃以下、特に好ましくは９０×１０−７／℃以下である。なお、熱膨張係数（α）は、７０×１０−７／℃未満では、ガラス転移点を上昇させる。好ましくは、７０×１０−７／℃以上、より好ましくは７５×１０−７／℃以上、特に好ましくは８０×１０−７／℃以上である。熱膨張係数（α）が、１２５×１０−７／℃超の場合、ガラスを軟化させて半導体発光素子を封止し、室温まで冷却する工程またはそれ以降に、ガラスの半導体発光素子に接する部分を起点とした割れが発生し、光の取り出し効率を低下させる、あるいは半導体発光素子が大気の湿分に晒されるおそれがある等の問題がある。【００２８】
本発明の発光素子を被覆するガラスは、ＴｅＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、及びＰ２Ｏ５−ＳｎＯ系からなる群から選択されるガラス、またはそれらの群から選択される二以上の複合系ガラスである。【００２９】
本発明のガラス被覆発光素子の製造方法では、半導体発光素子をガラスフリットで覆い、加熱により前記ガラスフリットを焼成して軟化流動させて、ガラスによって半導体発光素子を被覆する。この加熱時に減圧処理を施すことにより、ガラス中の泡を減少させることができる。この加熱時の減圧処理は、加熱時の全工程で行ってもよいし、一部の工程で行ってもよく、泡の数を前記した範囲内になるように行えばよい。【００３０】
また、本発明のガラス被覆発光装置の製造方法では、基板上に搭載された半導体発光素子をガラスフリットで覆い、加熱によりガラスフリットを焼成して軟化流動させて、ガラスによって半導体発光素子を被覆する。この場合には、まず半導体発光素子をガラスフリットで覆う前に加熱を行い、基板の表面に付着した有機物の汚れを除去することが好ましい。その後に基板に搭載された半導体発光素子をガラスフリットで覆い、ガラスフリットを焼成する加熱時に減圧処理を施すことにより、ガラス中の泡を減少させることができる。【００３１】
上記の減圧処理における圧力は、泡の量が本発明の範囲内になるように、用いるガラス組成、加熱温度、ガラス厚み等によって、５０ｋＰａ〜０．５Ｐａ程度、好ましくは１０ｋＰａ〜１Ｐａの範囲から選ぶことができる。
本発明で得られたガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置は、発光素子としてガラスで封止したＬＥＤ素子を用いる液晶パネル用バックライト光源、一般照明、自動車用ヘッドライドなどとして利用できる。
【実施例】
【００３２】
以下本発明の実施例によりさらに詳細に説明するが、これらに限定して解釈されるものではない。
＜被覆用ガラスの作製＞
＜被覆用ガラスの作製＞
ガラスを構成する組成の含有量が異なる２つのＢ２Ｏ３−ＺｎＯ系ガラスを用いた。ここで、例１、例２のガラスは、下記表１の配合となるガラス粉末（７５質量部）と下記のビヒクル（２５質量部）とを混合・混練してペーストを作製した。このペーストを用いて、塗布後焼成して得たバルクの被覆ガラスを得た。
ビヒクルとは、樹脂、溶剤、界面活性剤を混合したものをいい、実施例ではブチル−ジ−グリコール−アセテート（ダイセル化学社製）とα−テルピネオール（ヤスハラケミカル社製）とエチルセルロース（ダウケミカル社製）とを質量％で、６：３：１の割合で配合することにより得た。なお、表１に示されるガラスは、表１に示される組成物のみを含有して構成されるのではなく、他に、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏなどを含んで構成されている。【００３３】
例１、例２で得られたガラスについて、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、ガラス軟化温度Ｔｓ（単位：℃）、熱膨張係数α（単位：１０−７／℃）を以下の方法によって測定した。
ガラス転移点（Ｔｇ）：粉末状に加工したサンプル２５０ｍｇを白金パンに充填し、リガク社製示差熱分析装置（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌｕｓ  ＴＧ８１１０（商品名））により、１０℃／分の昇温速度で測定した。
ガラス軟化温度（Ｔｓ）：粉末状に加工したサンプル２５０ｍｇを白金パンに充填し、リガク社製示差熱分析装置（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌｕｓ  ＴＧ８１１０（商品名））により、１０℃／分の昇温速度で測定した。【００３４】
熱膨張係数（α）：直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状に加工したサンプルを、熱膨張計（ブルカーエイエックスエス社製水平示差検出式熱膨張計ＴＤ５０１０）を用いて、１０℃／分の昇温速度で測定した。２５〜２５０℃での膨張係数を２５℃刻みで求め、その平均値をαとした。
測定の結果をまとめて、表１に示す。【００３５】
【表１】
2009031684.tif 000003
【００３６】
＜ガラス被覆発光素子の作製＞
次に、金の配線パターンを形成したマグネシア基板（厚み：１ｍｍ、大きさ：７ｍｍ×５ｍｍ）と豊田合成社製ＬＥＤ（商品名：Ｅ１Ｃ６０−０Ｂ０１１−０３）に接続バンプを形成したものとを用意し、マグネシア基板にこのＬＥＤをフリップチップ実装した。その後、ガラスと基板との界面に発生する気泡を抑制するために、ＬＥＤを実装したアルミナ基板を電気炉（ＩＲ加熱装置）に入れ、６００℃で加熱処理をした。昇温速度は３００℃／分、６００℃での保持時間は２分、降温速度は３００℃／分に設定した。なお、ガラスと基板との界面に発生する気泡は、ガラスを軟化させる場合、ガラスが基板表面に付着している有機汚染物質に反応して発生する。発生した気泡は、半導体発光素子から発した光を屈折させるので、発光装置の輝度を低下させたり、発光装置の配光分布を変化させるおそれがある。そのため、ガラスでＬＥＤを被覆する前に、ＬＥＤを搭載した基板を加熱し、基板表面に付着している有機汚染物質を減少させ、気泡の発生を抑制した。
すでに、本発明者により、加熱温度は、６００℃前後が好ましいこと、また、加熱時間は、ＬＥＤに対する熱の影響を考慮すると、２分間前後が好ましいことが明らかとなっており、上記のような条件によりチップの実装を行った。【００３７】
このフリップチップ実装したＬＥＤの上に、へらで少量の上記ペーストをたらし（印刷）、一度乾燥させ、再度、ＬＥＤの上に、へらで少量のペーストをたらし、形を整えた。その後、電気炉に入れ、毎分１０℃の速度で４５０℃まで昇温し、４５０℃で２０分間保持し、有機物であるバインダー成分（ビヒクルなど）を焼き飛ばした。なお、４５０℃に保持している間に、電気炉内を真空状態にして減圧処理（１０Ｐａ）を施した。その減圧状態を維持したまま、その後、再度、毎分１０℃の速度で５８０℃まで昇温し、５８０℃で３０分間保持した。なお、５８０℃に保持している間も、電気炉内は真空状態にして減圧処理を維持した。このようにして、ガラスを軟化流動させてＬＥＤを被覆した。その後、毎分１０℃の速度で冷却を行った。【００３８】
ＬＥＤを被覆しているガラスを目視観察したところ、その表面付近には泡は認められなかった。【００３９】
このようにして得られたガラス被覆発光素子に直流電圧を印加したところ、青色の発光が確認できた。また、表２に示すように、封止前後の電流−電圧測定の結果（１０ｍＡになるときの電圧値）も有意な差は無かった。このことからＬＥＤ素子発光層に損傷がないことがわかる。【００４０】
【表２】
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【００４１】
＜泡の数及び光学特性の測定＞
以下、ガラス被覆発光素子の泡の数及び光学特性に関して説明する。なお、実施例では、泡の数及び光学特性を簡便に測定するために、図２のようなサンプルを作製して、発光素子を被覆するガラスの中の泡の数及び光学特性（全光線透過率やヘイズ）を調べた。ここで、全光線透過率とは、直線（直行）透過光と後方散乱光とを合わせた光線の透過率をいう。【００４２】
図２に示すサンプルでは、矩形のガラス基板２００（旭硝子社製ガラス基板、商品名：ＰＤ２００、大きさ（縦×横×厚さ）：２００ｍｍ×２００ｍｍ×１ｍｍ）上に、例１及び例２のガラス膜２１０を塗布により設けた。焼成温度および減圧条件は前記ＬＥＤへの被覆と同じ条件とした。同時に、比較例として、焼成温度は同じで、減圧しない条件でも作製した。ガラス膜２１０が形成されていないガラス基板２００の裏面方向から光線Ａを照射し、ガラス基板２００及びガラス膜２１０を通り、ガラス膜２１０上に出射された全光線Ｂを積分球で集めた。なお、ガラス基板２００の４つの側面２２０は黒く塗りつぶした。黒く塗りつぶすことで、ガラス基板２００の側面２２０から出射された光を積分球に入れないようにした。ここで、ガラス膜２１０が形成されていない状態でのガラス基板２００の全光線透過光強度が１００％となるように、サンプルの全光線透過率を規格化した。【００４３】
本発明の途中で減圧プロセスを有するガラス被覆工程（以下、本発明工程と称する）によって作製されたサンプル（例  のガラス膜を用いたサンプル）と通常のガラス被覆工程（以下、従来工程と称する）で作製されたサンプルの例１のガラスを用いた例で減圧処理の有無による泡の数、全光線透過率及びヘイズの測定結果を表３及び表４に示す。
また、表３において、泡の数（合計）は、１１０μｍ×１１０μｍ×１００μｍに存在する０．６μｍ以上の泡の数を示している。ここで、全光線透過率Ｔｔ（単位：％）、ヘイズＴｈ（単位：％）を以下の測定法によって測定した。
全光線透過率（Ｔｔ）：積分球式光線透過率測定装置（スガ試験機社製、商品名：直読ヘイズコンピューター）を用いて、可視光線について入射光量Ｔ１とサンプルを通った全光量Ｔ２との比（Ｔ２／Ｔ１）を百分率で示した。
ヘイズ（Ｔｈ）：全光線透過率試験と同様な操作でサンプルの光線透過率を測定し、式（Ｔｈ＝Ｔｄ／Ｔｔ）によって算出した。ここで、Ｔｄは、散乱光線透過率である。【００４４】
【表３】
2009031684.tif 000005
【００４５】
【表４】
2009031684.tif 000006
【００４６】
表３からわかるように、本発明工程によって作製されたサンプル（例１のガラス膜を用いたサンプル）の泡の総数は、通常の従来工程で作製されたサンプルの泡の総数の４分の１以下であった。直径２μｍ以上の泡の数で比較すると、本発明工程のサンプルの泡の数が２０に対して従来工程のサンプルの泡の数が２２９であり、本発明工程のサンプルの泡の数は１０分の１強であった。特に、全光線透過率に影響を与えると考えられる直径１μｍ以上の泡の数で比較すると、本発明工程のサンプルの泡の数が１４９に対して従来工程のサンプルの泡の数が１１６６であり、減圧することにより、直径１μｍ以上の泡の数は大幅に削減することができた。
光学特性を測定してみると、表４からわかるように、本発明工程のサンプルは、全光線透過率及びヘイズのいずれにおいても、従来工程のサンプルに比べ、大幅に改善されていた。【００４７】
表３の泡の数は、１１０μｍ×１１０μｍ×１００μｍに存在する泡の数を示しているが、これを単位体積（１ｍｍ３）あたりに換算した結果を表５に示す。なお、単位体積に換算する際、Ｙ＝Ｘ／（０．１１×０．１１×０．１）という式を用いた。ここで、Ｘは、１１０μｍ×１１０μｍ×１００μｍに存在する泡の数を示す。なお、直径が３μｍ以上の泡の体積分率は減圧ありの場合は０．００３７ｖｏｌ％であり、減圧なしの場合は０．０８５ｖｏｌ％であった。【００４８】
【表５】
2009031684.tif 000007
【００４９】
表５から明らかなように、１ｍｍ３中の直径１μｍ以上の泡の数は１２３、１４０個（減圧あり）、直径２μｍ以上の泡の数は１６、５２９個（減圧あり）と算定された。以上のことから、１ｍｍ３中の直径１μｍの泡の個数は、５００，０００個以下とされることが好ましいことが分かる。５００，０００個超では、全光線透過率が８０％に満たないおそれがある。【００５０】
なお、発明者は、直径１μｍ以上だけの泡の個数を減らすことが、透過率を向上させる手段であると考えていない。例えば、発明が解決しようとする課題の項で述べたように、透過率を損なう原因は、透過する光の波長と同程度の大きさの直径の泡の存在であり、波長と同程度の大きさの直径の泡の個数を削減することが好ましい。その点について、発明者は、発光素子を被覆するガラス膜として、ＭＩＥ散乱のために、透過率を損なう泡の径は０．１μｍ〜１μｍであると考えている。
一方、発明者は、径１μｍ以上の泡の数を削減することは、ＭＩＥ散乱を誘発する径０．１μｍ〜１μｍの泡の数を削減することにつながると考えた。すなわち、径１μｍ以上の泡の数を削減することにより、径０．１μｍ〜１μｍの泡の数も削減できたものと考えている。なお、直径０．１μｍ未満の泡は、泡の体積分率も小さく、透過率の減少に与える影響は小さいと考える。【００５１】
＜ガラス被覆発光素子の外部量子効率の測定＞
また、上記と同じガラスを用いて（サンプル５のみはガラスを用いない比較例）得られたガラス被覆発光素子の外部量子効率（単位：％）を測定し、表６の結果を得た。ここで、外部量子効率とは、電子ひとつとホールひとつが出会ったときにＬＥＤの外に出る光の粒がどれくらいの量あるかを示すものであり、例えば、１００粒出会って出てくる光の粒が２０粒なら外部量子効率は２０％とした。この測定では、発光素子はガラスで全面が被覆されているので、ガラスを透過して出てきた光の粒の数になる。
表６に示すように、ガラスで被覆されていないベアな発光素子の外部量子効率は１６．８である。また、ガラスでの被覆が本発明の工程でない従来のガラス被覆発光素子の外部量子効率は１４．３〜１６．５であり、その外部量子効率はベアな発光素子の外部量子効率よりも劣っていることがわかった。
一方、本発明の工程にて作製されたガラス被覆発光素子の外部量子効率は２１．３〜２１．４となり、ベアな発光素子の外部量子効率に比べ、１．３倍まで改善されていた。
このことから、本発明のガラス被覆発光素子は、より高い発光効率を有する。
なお、表６において、ガラスの厚みが「薄い」とは、被覆層の厚みが約１００μｍ、「厚い」とは、被覆層の厚みが約２００μｍであることを示す。【００５２】
【表６】
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【００５３】
なお、図３は、本発明のガラス被覆発光素子の直行透過率及び全光線透過率を示すグラフである。図３に示すように、焼結温度が５２０℃から６００℃の場合、本発明のガラス被覆発光素子の透過率は８５％超である。また、焼結温度が５６０℃の場合、本発明のガラス被覆発光素子の全光線透過率は９５％超である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のガラス被覆発光素子は、光線透過率が極めて高く、液晶パネル用バックライト光源、一般照明、自動車用ヘッドライドなどとして産業上有用である。
なお、２００７年９月７日に出願された日本特許出願２００７−２３３１３８号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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