(57)【要約】【課題】本発明は、ガラスと光源の励起光を変換する無機蛍光体とを含有する光変換部材であって、光取り出し効率が向上した光変換部材の提供を目的とする。【解決手段】本発明の光変換部材は、無機蛍光体とガラスを含有する光変換部材を有し、前記ガラスの屈折率ｎｄが１．７〜２．８であり、１以上の面が光変換部材の表面粗さＲａが０．７５μｍ以上であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機蛍光体とガラスを含有する光変換部材であって、
ガラスの屈折率ｎｄが１．７〜２．８であり、
光変換部材の１以上の面の表面粗さＲａが０．７５μｍ以上であることを特徴とする光変換部材。
【請求項２】
光変換部材が板状である請求項１記載の光変換部材。
【請求項３】
厚みが５０〜３００μｍである請求項１または２記載の光変換部材。
【請求項４】
無機蛍光体が、酸化物、窒化物、酸窒化物、硫化物、酸硫化物、希土類硫化物、アルミン酸塩化物およびハロリン酸塩化物からなる群から選ばれた１種以上である請求項１〜３のいずれかに１項記載の光変換部材。
【請求項５】
ガラスが、８５０℃以下の軟化点を有する請求項１〜４のいずれか１項記載の光変換部材。
【請求項６】
量子変換効率が９０％以上である請求項１〜５のいずれか１項記載の光変換部材。
【請求項７】
全光線透過率が７５％以上である請求項１〜６のいずれか１項記載の光変換部材。
【請求項８】
無機蛍光体とガラス粉末とを含有する混合物の焼結体からなる請求項１〜７のいずれか１項記載の光変換部材。
【請求項９】
前記無機蛍光体とガラス粉末の含有割合が、体積比で無機蛍光体：ガラス粉末＝１：９９〜４０：６０である請求項８記載の光変換部材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の光変換部材と、光源とを有する照明光源であって、
光変換部材が光源の発光面と接し、光源と接しない面の表面粗さＲａが０．７５μｍ以上であることを特徴とする照明光源。
【請求項１１】
前記光源が、発光素子チップである請求項１０記載の照明光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ光等の光変換部材として使用する無機蛍光体を分散した光変換部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、微小電力の照明光源として利用され、様々な照明用途への展開が期待されている。ＬＥＤの中でも白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤ素子から発せれられる青色光と、前記青色光の一部を無機蛍光体で黄色に変換した黄色光とを合成して白色光が得られる。
【０００３】
入射した光の波長を変換する部材としては、ガラス中に無機蛍光体を分散させた構成の光の変換部材（以下、単に光変換部材ともいう）が知られている（例えば、特許文献１）。光変換部材は、透過率が高く、素子から発せられる熱を外部に効率よく放出できる。また、光や熱による部材の損傷も低く、長期の信頼性が得られる。
【０００４】
特許文献１には、白色発光デバイスに使用される光変換部材で、無機材料のみから構成され、表面粗さＲａが０．０５〜３μｍの塊状蛍光体が記載されている。しかし、無機蛍光体と結晶化していないガラスを含有する光変換部材は記載されていない。
【０００５】
特許文献２には、ガラス中に無機蛍光体を分散してなる光変換部材が記載されている。具体的には、無機蛍光体とガラスとのビッカース硬度差が３００以上であり、表面粗さＲａが０．１μｍ以下の光変換部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６１９４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の光変換部材においては、光源の光取り出し効率を十分に高くできていなかった。本発明は、ガラスと光源の励起光を変換する無機蛍光体とを含有する光変換部材であって、光取り出し効率が向上した光変換部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、光変換部材が光源の光取り出し効率を低下させており、その原因が、光が入射する面と光が出射する面における反射によるものであることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明者らが、鋭意検討した結果、光変換部材に光が入射する界面における反射する光の量を小さくするために、光源と光変換部材の屈折率差を小さくし、また、光変換部材から光が出射する界面における反射する光の量を小さくするために、表面粗度を適切な範囲に調整することで、光変換部材の取り出し効率を高くできることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明の光変換部材は、無機蛍光体とガラスを含有する光変換部材を有し、前記ガラスの屈折率ｎｄが１．７〜２．８であり、光変換部材の１以上の面の表面粗さＲａが０．７５μｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光変換部材は、光源と光変換部材との界面および、光変換部材と大気との界面における全反射を抑制でき、光源から発せられた光の取り出し効率を向上できる。また、光取り出し効率の高い照明光源が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（光変換部材）
本発明の光変換部材（以下、本光変換部材）について説明する。本光変換部材を使用すれば、光源から発せられた光の一部を透過し、残部の光の波長を入射光（以下、励起光ともいう）と異なる波長の光に変換し、透過した光と波長を変換した光とを合成することにより、光源の光の色とを所望の色に変換できる。本光変換部材は、青色光源を白色に変換するための光変換部材としての使用が好ましい。また、半導体発光素子を光源として使用することがより好ましい。
【００１２】
本光変換部材は、ガラスと無機蛍光体を含有する。上記した光変換部材としての機能を発揮する限りにおいて、無機蛍光体はガラス中に含有されていれば、その分布は特に限定されない。すなわち、無機蛍光体がガラス中に均一に分散されていても、ガラス中の一部に偏在していてもよい。製造効率の観点から、無機蛍光体はガラス中に分散されている構成が好ましい。
【００１３】
光変換部材は、光源の発光面全体を被覆できるのであれば、その大きさや平面形状は特に限定されない。光源として使用される半導体発光素子は矩形状または円盤状であるため、光変換部材も矩形状または円盤状が好ましい。また、光変換部材は加工のしやすさ、すなわち製造上の効率性の観点から、板状が好ましい。
【００１４】
本光変換部材は、１以上の面の表面粗さＲａが０．７５μｍ以上である。少なくとも１以上の面の表面粗さＲａが前記した範囲にあれば、他の面の表面粗さＲａは特に限定されない。表面粗さＲａが０．７５μｍ以上である面は、光変換部材から光を放出する面（以下、第１の面という）であることが好ましい。
【００１５】
第１の面の表面粗さＲａが０．７５μｍ以上であれば、光変換部材と大気の界面における全反射を有効に抑制できる。全反射を抑制する観点から、第１の面の表面粗さＲａは、０．８μｍ以上が好ましく、０．９μｍ以上がより好ましい。一方で、表面における光の散乱を低減するため、第１の面の表面Ｒａは、１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましく、３μｍ以下がさらに好ましい。
【００１６】
第１の面の表面粗さＲａが０．７５μｍ以上であれば、光変換部材に光が入射する面（以下、第２の面という）の表面粗さＲａは特に限定されない。光変換部材の第２の面の表面Ｒａは低ければ、第２の面において光変換部材に入射する光の散乱を抑制でき、発光効率を高められるため好ましい。第２の面の表面Ｒａは、５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。
【００１７】
第２の面の表面Ｒａの下限値は、第２の面での全反射角を大きくし、異種屈折率界面での全反射による光の低減を抑制する観点に基づいて決定される。
【００１８】
光源の屈折率をｎｄ１、光変換部材の屈折率をｎｄ２とした時、ｎｄ１＜ｎｄ２または、ｎｄ１≧ｎｄ２でかつｎｄ２／ｎｄ１が０．８６６以上となる場合は、全反射角を６０°以上とでき、全反射による光の低減を５０％以下にできる。この場合、第２の面の表面Ｒａは、０．０２μｍ以上が好ましく、０．０５μｍ以上がより好ましい。
【００１９】
一方で、ｎｄ１≧ｎｄ２でかつｎｄ２／ｎｄ１が０．８６６未満の場合には、第２の面の表面Ｒａは、０．８μｍ以上が好ましく、０．９μｍ以上がより好ましい。第２の面の表面Ｒａがこのような範囲にあれば、入射光の反射を抑制できるため好ましい。
【００２０】
なお、ｎｄ１≧ｎｄ２において、異種屈折率界面での全反射による光の低減（単位：％）は、下記式（１）により計算した値である。
【００２１】
【数１】
2014157856.tif 000002
【００２２】
本明細書において、前記表面Ｒａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準じて測定した値をいい、例えば、表面粗さ・輪郭形状測定器（東京精密社製、商品名：サーフコム１４００Ｄ）を使用して、駆動長さ２．５ｍｍ、駆動速度０．２ｍｍ／ｓｅｃ．の条件で測定できる。
【００２３】
光変換部材の厚みは、５０〜３００μｍが好ましい。厚みが前記した範囲にあれば、光変換部材として有効に機能し、透過率を高くでき、さらに光変換部材の機械的強度を担保できる。光変換部材の厚みは、１００〜２００μｍがより好ましく、１２０〜１８０μｍがさらに好ましい。光変換部材の厚みは例えば、マイクロメータを使用して測定できる。
【００２４】
本発明の光変換部材の全光線透過率は７５％以上が好ましい。透過率が高いほど、光源の光の取り出し効率を高くできるため好ましい。全光線透過率は８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましい。なお、本明細書において、前記全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に準じて測定した値をいう。
【００２５】
本発明の光変換部材のヘイズは、７０〜９５％が好ましい。ヘイズがこの範囲にあれば、光変換部材内での散乱が低くなり、光取り出し効率が高くなる。ヘイズは、８０〜９５％がより好ましく、８５〜９５％がさらに好ましい。本明細書において、前記ヘイズはＪＩＳ  Ｋ ７１３６に準じて測定した値をいう。
【００２６】
本発明の光変換部材の光取り出し効率は、量子変換効率（ＱＥ、単位：％）により評価する。量子変換効率は、９０％以上が好ましく、９１％以上がより好ましく、９２％以上がさらに好ましい。
【００２７】
本明細書において、前記量子変換効率（ＱＥ）は、第２の面から照射した励起光のフォトン数（Ｎａｂｓ）と、第１の面から発せられるフォトン数（Ｎｆ）との比率で表され、下記式（２）で算出される値をいう。なお、前記フォトン数は、積分球法で測定した値である。
【００２８】
【数２】
2014157856.tif 000003
【００２９】
光変換部材の無機蛍光体とガラスとの含有割合は、上記した光変換部材として機能できる限りにおいて特に限定されない。含有割合は、体積比で無機蛍光体：ガラス＝１：９９〜４０：６０が好ましい。このような割合で無機蛍光体を含有すれば、光源の光の色を所望の色に変換でき、さらに光変換部材の透過率を高くできるため好ましい。
【００３０】
光変換部材は、ガラス粉末と無機蛍光体の混合物または、前記混合物、樹脂および有機溶媒を混練して得られるペーストを焼成して得られる焼結体からなることが好ましい。また、光変換部材は、前記ペーストをグリーンシートに加工した後、焼成して得られる焼結体からなることがより好ましい。
【００３１】
光変換部材を前記した混合物を焼成して製造する場合、光変換部材中のガラスと無機蛍光体の含有量と、ガラス粉末と無機蛍光体の含有量とでその体積割合の変動が小さいことが好ましい。体積割合の変動が小さいほど、焼成工程における無機蛍光体の失活を低減できるため好ましい。そのため、ガラス粉末と無機蛍光体との含有割合が１：９９〜４０：６０が好ましい。
【００３２】
無機蛍光体を１％以上かつガラス粉末を９９％以下で含有すれば、量子変換収率を高くでき、所望の色の光が得られる。無機蛍光体の体積分率は、より好ましくは５％以上、さらに好ましくは７％以上、特に好ましくは１０％以上である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは９５％以下、さらに好ましくは９３％以下、特に好ましくは９０％以下である。
【００３３】
無機蛍光体の体積分率が４０％超で、ガラス粉末の体積分率が６０％未満では、無機蛍光体とガラス粉末の混合体の焼結性を損ね、さらに光変換部材の透過率が低くなるおそれがある。また、変換される蛍光色の光が多くなり、所望の色の光が得られないおそれがある。無機蛍光体の体積分率は、より好ましくは３５％以下、さらに好ましくは３０％以下、特に好ましくは２５％以下である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは６５％以上、さらに好ましくは７０％以上、特に好ましくは７５％以上である。
【００３４】
（ガラス）
光変換部材に含有されるガラスはその屈折率ｎｄが、１．７〜２．８である。通常、光変換部材が使用される発光素子の光源としてはＬＥＤが使用される。ＬＥＤの基板としては、サファイア基板（ｎｄ：１．７７）や窒化ガリウム基板（ｎｄ：２．３９）、炭化ケイ素基板（ｎｄ：２．６５）、酸化亜鉛基板（ｎｄ：２．００）が使用される。光変換部材が光源と接して置かれている場合、光源との屈折率差が低いほど、界面における全反射を抑制できる。ガラスの屈折率ｎｄは、１．７〜２．６が好ましく、１．７〜２．４がより好ましい。
【００３５】
前記ガラスとしては、所望の屈折率を有するものであれば特に限定されない。前記ガラスとしては、Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２系、Ｐ２Ｏ５系またはＴｅＯ２系などが挙げられる。
【００３６】
また、光変換部材の製造効率の観点から、ガラスの軟化点が低いことが好ましい。そのため、Ｂ２Ｏ３系またはＳｉＯ２系のガラスが好ましく、Ｂ２Ｏ３系がより好ましく、Ｂi２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系のガラスがさらに好ましい。ガラスの軟化点は、８５０℃以下がより好ましく、６００℃以下がさらに好ましい。
【００３７】
前記Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系のガラスとしては、例えば、酸化物基準のモル％で、Ｂｉ２Ｏ３ ３〜３０％、Ｂ２Ｏ３ １０〜５０％、ＺｎＯ ０〜４５％を含有するガラスがより好ましい。Ｂｉ２Ｏ３ ３〜３０％、Ｂ２Ｏ３ １０〜５０％、ＺｎＯ ０〜４５％、ＳｉＯ２ ５〜３５％、ＢａＯ ０〜２０％、ＭｎＯ２ ０〜１％、ＣｅＯ２ ０〜１％、を含有するガラスがさらに好ましい。
【００３８】
（無機蛍光体）
光変換部材に含有される無機蛍光体は、励起光を受けて励起光とは異なる波長の蛍光を発するものであれば、その種類は特に限定されない。前記無機蛍光体としては、酸化物、窒化物、酸窒化物、硫化物、酸硫化物、希土類硫化物、アルミン酸塩化物およびハロリン酸塩化物からなる群から選ばれる１種以上が好ましい。無機蛍光体は、酸化物またはアルミン酸塩化物がより好ましい。酸化物またはアルミン酸塩化物としては、耐水性や耐熱性に優れるためガーネット系結晶がさらに好ましい。前記ガーネット系結晶としては、イットリウムとアルミニウムの複合酸化物（以下、本明細書においてＹＡＧともいう）が特に好ましい。無機蛍光体は、２種以上を使用してもよく、いずれか１種のみを使用してもよい。
【００３９】
前記無機蛍光体は、可視光領域である波長３８０〜７８０ｎｍに発光ピークを有するものが好ましい。特に青色（波長４４０〜４８０ｎｍ）、緑色（波長５００〜５４０ｎｍ）、黄色（波長５４０〜５９５ｎｍ）、赤色（波長６００〜７００ｎｍ）に発光ピークを有するものがより好ましい。
【００４０】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると青色の発光を発する無機蛍光体としては、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、または（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００４１】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると緑色の蛍光を発する無機蛍光体としては、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＣｄＳ：Ｉｎ、ＣａＳ：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ２＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＳｒＳｉＯｎ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｌ３＋，Ｃｕ＋、ＣａＳ：Ｓｎ２＋、ＣａＳ：Ｓｎ２＋，Ｆ、ＣａＳＯ４：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋、ＬｉＡｌＯ２：Ｍｎ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ＋，Ｃｌ−、Ｃａ３ＷＯ６：Ｕ、Ｃａ３ＳｉＯ４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ０．２Ｂａ０．７Ｃｌ１．１Ａｌ２Ｏ３．４５：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋、Ｂａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ２Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、ＺｎＯ：Ｓ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｃａ２Ｂａ３（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、またはＢａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００４２】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると緑色の蛍光を発する無機蛍光体としては、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＣｄＳ：Ｉｎ、ＣａＳ：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ２＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、またはＳｒＳｉＯｎ：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００４３】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると黄色の蛍光を発する無機蛍光体としては、ＺｎＳ：Ｅｕ２＋、Ｂａ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｕ、Ｓｒ３ＷＯ６：Ｕ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＳＯ４：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｐ、ＺｎＳ：Ｐ３−，Ｃｌ−、またはＺｎＳ：Ｍｎ２＋などが挙げられる。
【００４４】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると黄色の蛍光を発する無機蛍光体としては、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ２＋、Ｂａ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｕ、またはＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００４５】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると赤色の蛍光を発する無機蛍光体としては、ＣａＳ：Ｙｂ２＋，Ｃｌ、Ｇｄ３Ｇａ４Ｏ１２：Ｃｒ３＋、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、Ｎａ（Ｍｇ，Ｍｎ）２ＬｉＳｉ４Ｏ１０Ｆ２：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｓｎ２＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｒ３＋、ＳｒＢ８Ｏ１３：Ｓｍ２＋、ＭｇＳｒ３Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、α−ＳｒＯ・３Ｂ２Ｏ３：Ｓｍ２＋、ＺｎＳ−ＣｄＳ、ＺｎＳｅ：Ｃｕ＋，Ｃｌ、ＺｎＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、ＺｎＯ：Ｂｉ３＋、ＢａＳ：Ａｕ，Ｋ、ＺｎＳ：Ｐｂ２＋、ＺｎＳ：Ｓｎ２＋，Ｌｉ＋、ＺｎＳ：Ｐｂ，Ｃｕ、ＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋、ＣａＴｉＯ３：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、（Ｙ、Ｇｄ）２Ｏ３：Ｅｕ３＋、ＣａＳ：Ｐｂ２＋，Ｍｎ２＋、ＹＰＯ４：Ｅｕ３＋、Ｃａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｙ（Ｐ、Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＳｒＡｌ４Ｏ７：Ｅｕ３＋、ＣａＹＡｌＯ４：Ｅｕ３＋、ＬａＯ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＬｉＷ２Ｏ８：Ｅｕ３＋，Ｓｍ３＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、またはＢａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋などが挙げられる。
【００４６】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると赤色の蛍光を発する無機蛍光体としては、ＺｎＳ：Ｍｎ２＋，Ｔｅ２＋、Ｍｇ２ＴｉＯ４：Ｍｎ４＋、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、Ｎａ１．２３Ｋ０．４２Ｅｕ０．１２ＴｉＳｉ４Ｏ１１、Ｎａ１．２３Ｋ０．４２Ｅｕ０．１２ＴｉＳｉ５Ｏ１３：Ｅｕ３＋、ＣｄＳ：Ｉｎ，Ｔｅ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、またはＥｕ２Ｗ２Ｏ７、（Ｓｒ１-ｘＥｕｘ）２（Ｓｉ１-ｙＡｌｙ）５（ＯＮ）８などが挙げられる。
【００４７】
無機蛍光体の平均粒子直径（以下、平均粒径と略す）Ｄ５０は２０μｍ以下が好ましい。無機蛍光体のＤ５０が前記の所望の大きさであれば、光変換部材内で均一に分散でき、光の変換効率を向上できる。無機蛍光体のＤ５０は１５μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下がさらに好ましい。一方、製造効率の観点から、無機蛍光体の平均粒径Ｄ５０は３μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。
【００４８】
なお、本明細書において、前記平均粒径Ｄ５０は、レーザ回折式粒度分布測定により算出した値である。
【００４９】
（光変換部材の製造方法）
本発明において、光変換部材が上記した特性を有するのであれば、その製造方法は特に限定されない。例えば、本発明の光変換部材の製造方法としては、無機蛍光体を含有するガラスの表面を研磨することで、特定の表面Ｒａを有する光変換部材を効率よく製造できる。前記ガラスは、板状であれば、研磨を面全体にわたって均一にできるため好ましい。
【００５０】
前記研磨工程における、研磨方法は、光変換部材が所望の表面Ｒａを有するものであれば特に限定されない。具体的には、ブラスト処理、固定砥粒平面研磨または遊離砥粒平面研磨が挙げられる。クラックなどを抑えつつ粗度をコントロールできる点から、遊離砥粒平面研磨による研磨がより好ましい。なお、必要な表面Ｒａが得られるのであれば、研磨工程は不要である。
【００５１】
前記ガラスは、所望の組成または所望の特性を有するガラスのガラス粉末と無機蛍光体とを焼結して形成することが好ましい。このような方法であれば、光変換部材の形状、大きさ、厚みまたはガラスと無機蛍光体の体積割合を容易に制御できるため好ましい。また、無機蛍光体とガラス粉体とを混合する工程と、混合物を予備成形する工程と、予備成形された物を焼成する工程をさらに有することが好ましい。
【００５２】
前記ガラス粉末は、上記した所望のガラスを粉砕し、分級して製造される。ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０は２．０μｍ以下が好ましい。Ｄ５０が２．０μｍ以下では、無機蛍光体とガラス粉末を均一に混合でき、焼結後の光変換部材中での無機蛍光体の分散状態を良好にできる。ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０は、１．５μｍ以下がより好ましく、１．４μｍ以下がさらに好ましい。
【００５３】
無機蛍光体とガラス粉末の含有量は、体積分率で、無機蛍光体を１〜４０％としガラス粉末を６０〜９９％とすることがより好ましい。無機蛍光体の体積分率は、より好ましくは５％以上、さらに好ましくは７％以上、特に好ましくは１０％以上である。無機蛍光体の体積分率は、より好ましくは３５％以下、さらに好ましくは３０％以下、特に好ましくは２５％以下である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは９５％以下、さらに好ましくは９３％以下、特に好ましくは９０％以下である。ガラス粉末の体積分率は、より好ましくは６５％以上、さらに好ましくは７０％以上、特に好ましくは７５％以上である。
【００５４】
前記予備成形する工程は、所望の形状が付与できれば、その方法は制限されない。予備成形方法としては、具体的には、プレス成形法、ロール成形法またはドクターブレード成形法などの方法が挙げられる。予備成形がドクターブレード成形法であれば、均一な膜厚の板状態のガラスを大面積で効率よく製造できるため好ましい。
【００５５】
前記予備成形では、ガラス粉末と無機蛍光体を含有するグリーンシートを成形することが好ましい。グリーンシートは、例えば、以下の工程で製造できる。ガラス粉末と無機蛍光体を混合した後、混合粉末をビヒクルに混練し、脱泡してスラリーを得る工程を経る。次に、前記スラリーをドクターブレード法により、透明樹脂上に途工し、乾燥する工程を経る。その後、乾燥後、所望の大きさに切り出し、透明樹脂を剥がして、グリーンシートを得る工程を経る。さらに、所望の厚みを得るには、１枚のグリーンシートを複数枚積層し、これらをプレスする工程を経ることで達成できる。
【００５６】
本明細書において、前記ビヒクルは、樹脂を有機溶媒に溶解したものである。樹脂としては、エチルセルロース、ニトロセルロース、アクリル樹脂、酢酸ビニル、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂またはロジン樹脂などを使用できる。また、有機溶媒としては、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、アルコール、エーテル、ケトンまたはエステル類などを使用できる。なお、グリーンシートの強度は、ビヒクルに、さらに、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂またはロジン樹脂などを含有することで向上できる。
【００５７】
スラリーを塗工する透明樹脂としては、均一な膜厚のグリーンシートが得られ、剥離可能であれば、限定されない。例えば、ＰＥＴフィルムなどが挙げられる。
【００５８】
前記焼成の工程、ガラス粉末を焼成（以下、本焼成ともいう）してガラスを形成する工程である。焼成工程は、本焼成よりも低い温度で焼成（以下、脱バイともいう）を含み、２段階で行うことが好ましい。本焼成前に脱バイをすれば、予備成形した物に含まれる有機物を十分に除去でき、焼成工程後の板状のガラス中の不純物を低減できる。特に、予備成形においてグリーンシートを使用する場合には、２段階で行うことが好ましい。
【００５９】
前記本焼成の焼成条件は、使用するガラス粉末によって異なる。焼成温度は、焼成温度が４５０〜９００℃または、使用するガラスの軟化点をＴｓとしたときに、Ｔｓ±５０℃が好ましく、焼成時間は１〜６時間が好ましい。このような焼成条件であれば、光変換部材内に発生する気泡（以下、内包泡ともいう）を低減できる。内包泡が多いと光変換部材内で光が散乱するおそれがあり、光変換部材の透過率が低下し、ヘイズが大きくなり、量子収率（ＱＥ）が低下するおそれがある。
【００６０】
脱バイ工程の焼成条件は、予備成形体グリーンシートの製造で使用したビヒクル中のバインダの種類や量により異なる。例えば、電気炉などを使用して、４００〜４８０℃で１〜６時間保持して行うことが好ましい。
【００６１】
（光変換部材を有する照明光源）
本発明の光変換部材は、光源と組合せることで、所望の波長を発する照明光源が得られる。光変換部材は、光源の発光面と接することで、光源の光取り出し効率をより高くできるため好ましい。
【００６２】
前記した光源としては、発光面が平面の発光素子チップが好ましく、半導体発光素子チップがより好ましい。また、青色を発する半導体発光素子チップが特に好ましい。半導体発光素子チップと光変換部材が組合せられた照明光源は、ＬＥＤとも呼ばれる
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の具体的な態様を説明する。ただし、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。例１〜３は本発明の実施例であり、例４および５は比較例である。
【００６４】
（例１）
酸化物基準のモル%表記で、ＳｉＯ２ １５％、Ｂ２Ｏ３ ３１％、ＺｎＯ ３４％、ＢａＯ １１％、Ｂｉ２Ｏ３ ９％となるようにガラス原料を混合した。これを、白金ルツボ中で１２００〜１４００℃に電気炉で加熱し、溶融して、融液を回転ロールで急冷して、ガラスリボンを形成した。ガラスリボンを、ボールミルで粉砕し、目開き１５０μｍの網目を有する篩にかけ、さらに気流分級し、ガラス粉末を得た。
【００６５】
ガラスの屈折率ｎｄは、１．７９で、軟化点Ｔｓは５９１℃であった。
【００６６】
無機蛍光体として、ＹＡＧ無機蛍光体を準備した。ＹＡＧ無機蛍光体のＤ５０は１０μｍであった。
【００６７】
ガラス粉末と無機蛍光体とを、ガラス粉末を８４体積％と無機蛍光体を１６体積％で混合し、さらにビヒクルと混練し、脱泡してスラリーを得た。このスラリーをＰＥＴフィルム（帝人社製）にドクターブレード法で塗工した。これを、乾燥炉で約３０分間乾燥し、約７ｃｍ四方の大きさに切り出し、ＰＥＴフィルムを剥がして、厚み６００μｍと３００μのグリーンシートをそれぞれ得た。
【００６８】
これらのグリーンシートを２枚積層し、プレスした。これを、離型剤を塗布したムライト基板に載せて大気中で、３８０℃で４時間脱バイ処理し、さらに、５７０℃で減圧下において１時間焼成した。
【００６９】
このようにして得られた光変換部材について、第１の面の表面粗さＲａ、量子変換効率（ＱＥ）、ヘイズおよび透過率を測定した。これらの結果を表１に示す。なお、表１中の「−」は未評価であることを示す。
【００７０】
光変換部材の板厚は、マイクロメータにより測定した。光変換部材の第１の面の表面粗さＲａは表面粗さ・輪郭形状測定器（東京精密社製、商品名：サーフコム１４００Ｄ）により測定した。量子変換効率は、絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス社製、商品名：Ｑｕａｎｔａｕｒｕ−ＱＹ）を使用して、励起光波長４６０ｎｍにて測定した。励起光は第２の面から入射させ、第１の面から出射する変換光を積分球により検出し、式（２）のとおりＱＥを算出した。光変換部材のヘイズ、透過率は、ヘイズ測定装置（スガ試験機社製、商品名：ヘイズメーターＨＺ−２）を使用して、Ｃ光源にて測定した。
【００７１】
（例２）
ガラス粉末と無機蛍光体とを、ガラス粉末を８０体積％と無機蛍光体を２０体積％で混合する以外は、例１と同様にして光変換部材を作製した。
【００７２】
得られた光変換部材について、例１と同様の方法で、部材の厚み、第１の面の表面粗さＲａ、量子変換効率（ＱＥ）、ヘイズおよび透過率を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００７３】
（例３）
ガラス粉末と無機蛍光体とを、ガラス粉末１を７６体積％と無機蛍光体を２４体積％で混合する以外は、例１と同様にして光変換部材を作製した。
【００７４】
得られた光変換部材について、例１と同様の方法で、部材の厚み、第１の面の表面粗さＲａ、量子変換効率（ＱＥ）、ヘイズおよび透過率を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００７５】
（例４）
第１の面の研磨を遊離砥粒平面研磨したこと以外は、例２と同様の方法で光変換部材を作製した。
【００７６】
得られた光変換部材について、例１と同様の方法で、部材の厚み、第１の面の表面粗さＲａ、量子変換効率（ＱＥ）、ヘイズおよび透過率を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００７７】
（例５）
第１の面の研磨を遊離砥粒平面研磨したこと以外は、例３と同様の方法で光変換部材を作製した。
【００７８】
得られた光変換部材について、例１と同様の方法で、部材の厚み、第１の面の表面粗さＲａ、量子変換効率（ＱＥ）、ヘイズおよび透過率を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００７９】
【表１】
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【００８０】
（実施例と比較例の比較）
例１〜３は、無機蛍光体の含有量が異なるが、いずれもＱＥが９０％以上と高くなっており、光取り出し効率の高い光変換部材が得られている。
【００８１】
例４および５は、いずれもＱＥが９０％未満である。これらは、第１の面の表面Ｒａが０．７５μｍより小さいため、第１の面における出射光が反射し、検出されるフォトン数が減少したと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の光変換部材は、ＬＥＤ等の光源から発せられる光変換部材として使用する無機蛍光体を分散した光変換部材として使用される。