(57)【要約】      （修正有）【課題】低温で封止でき、かつその際の着色や結晶化を生じにくく高い発光効率を得ることができる透明気密封止用ガラス粉末の製造方法を提供する。【解決手段】透明気密封止用ガラス粉末の製造方法であって、ガラス原料化合物及び溶媒を含む液体原料を調製する工程１０１、２００℃以上に加熱された非酸化性雰囲気中に噴霧し、熱処理する工程１０２、生成したガラス粉末を回収する工程１０３を有する。前記非酸化性雰囲気が、不活性ガス雰囲気、または減圧雰囲気からなる。【選択図】図１
2014037328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明気密封止用ガラス粉末の製造方法であって、
ガラス原料化合物及び溶媒を含む液体原料を、２００℃以上に加熱された非酸化性雰囲気中に噴霧し、熱処理する工程を有することを特徴とするガラス粉末の製造方法。
【請求項２】
前記非酸化性雰囲気が、不活性ガス雰囲気、または減圧雰囲気からなる請求項１に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス粉末が、ＳｎＯを含むガラス粉末である請求項１または２に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス粉末が、Ｐ２Ｏ５をさらに含むガラス粉末である請求項３に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項５】
前記ガラス粉末は、酸化物基準のモル％表示で、２５〜５０％のＰ２Ｏ５、及び３０〜７０％のＳｎＯを含む請求項４に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項６】
前記ガラス粉末は、ＺｎＯをさらに含む請求項３〜５のいずれか１項に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス粉末は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯからなる群より選択される少なくとも１種をさらに含む請求項３〜６のいずれか１項に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項８】
前記ガラス粉末はＢ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、およびＧｄ２Ｏ３からなる群より選択される少なくとも１種をさらに含む請求項３〜７のいずれか１項に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項９】
前記溶媒は、水、アルコール、非プロトン性有機溶媒、および非極性有機溶媒からなる群より選択される少なくとも１種を含む請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項１０】
前記液体原料の熱処理温度が、２００〜７００℃である請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項１１】
前記液体原料の熱処理工程における非酸化性雰囲気の露点が１５℃以下である請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項１２】
前記液体原料を前記非酸化性雰囲気が形成された加熱炉の上部より下部に向けて噴霧し、この噴霧によって形成された液滴が前記非酸化性雰囲気を通過して前記加熱炉の下部に達する間に、前記液滴中の前記ガラス原料化合物が溶解しガラス化してガラス粒子が生成される請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガラス粉末の製造方法。
【請求項１３】
前記加熱炉の下部近傍の温度が、３００℃以下である請求項１２に記載のガラス粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス粉末の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスは透明で気密封止ができる優れた材料である。気密封止するには、封止材を流動させる必要があるが、ガラスを流動させるには高温が必要であるため、封止温度は高く、４００℃を下回ることは困難であった。
【０００３】
しかし、近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の半導体発光素子の封止材として、シリコーン樹脂に代わって、低温（例えば、４００℃以下）で封止することができるガラスとして、非鉛系のガラス粉末、例えばＰ２Ｏ５−ＳｎＯ系ガラス、Ｐ２Ｏ５−ＳｎＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラス、Ｐ２Ｏ５−ＳｎＯ−ＺｎＯ系ガラス等の粉末が使用されてきている（例えば、特許文献１等参照。）。樹脂は本質的にガス透過性が大きく、気密封止性能が低いが、ガラスは、化学的に安定で劣化が少なく、出力光による変色も少ないという特徴を有している。
【０００４】
しかしながら、このような低温で封止することができるガラス粉末は、焼成時に着色して半導体発光素子の発光効率を低下させるという問題があった。すなわち、従来、上記ガラス粉末は、ガラス原料を溶解し急冷してガラス化した後、得られたガラスを粉砕する方法により一般に製造されている。しかしながら、このような方法で製造されたガラス粉末は、溶融や粉砕の工程で不純物が混入しやすい上に、粉砕時に生じる剪断応力により粉末表面に不対電子が生じやすく、これらが着色中心になって焼成時に着色が生じるおそれがあった。また、粉砕時のイオンの再配列や水分等の周辺不純物との反応により、ガラス粉末表面の化学状態が変質することがあり、これらも焼成時の着色、あるいは結晶化の原因となって、半導体発光素子の発光効率を低下させるおそれがあった。このため、低温（例えば、４００℃以下）で封止することができ、かつ高い発光効率が得られる半導体発光素子封止用ガラス粉末を製造することができる技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／８８０８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、半導体発光素子等の透明気密封止材として有用な、低温（例えば、４００℃以下）で封止することができ、かつその際の着色や結晶化を生じにくく、高い発光効率を得ることができるガラス粉末の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るガラス粉末の製造方法は、透明気密封止用ガラス粉末の製造方法であって、ガラス原料化合物及び溶媒を含む液体原料を、２００℃以上に加熱された非酸化性雰囲気中に噴霧し、熱処理する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガラス粉末の製造方法によれば、低温で封止することができ、かつその際の着色や結晶化を生じにくく、高い発光効率を得ることができるガラス粉末を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態のガラス粉末の製造方法のプロセスフローを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に使用される装置の要部構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態で製造された透明気密封止用ガラス粉末をＬＥＤの封止材として用いた発光装置の一例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は図解のために提供されるものであり、本発明はそれらの図面に何ら限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態の透明気密封止用ガラス粉末の製造方法のプロセスフローを示す図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の透明気密封止用ガラス粉末の製造方法は、ガラス原料化合物及び溶媒を含む液体原料を、２００℃以上に加熱された非酸化性雰囲気中に噴霧し、熱処理する工程を有するものである。ガラス粉末を製造する全工程には、次の３工程：液体原料を調製する工程（１０１）、液体原料を噴霧・熱処理する工程（１０２）、ガラス粉末を捕集・回収する工程（１０３）が含まれる。
【００１３】
［液体原料の調製工程］
本実施形態においては、液体原料として、発光素子を低温、好ましくは４００℃以下で封止することができるガラス組成となるように調製されたガラス原料化合物を溶媒に溶解または分散させた溶液または分散液が使用される。
【００１４】
発光素子を低温、好ましくは４００℃以下で封止することができるガラス組成としては、ＳｎＯを含むものが好ましい。また、さらにＰ２Ｏ５を含むものが好ましい。例えば、酸化物基準のモル％表示で、Ｐ２Ｏ５を２５〜５０％、およびＳｎＯを３０〜７０％含むものが挙げられる。Ｐ２Ｏ５は、ガラスを安定化させる成分であり、２５％未満ではガラス化が困難になるおそれがあり、５０％超では、耐水性が低下するおそれがある。Ｐ２Ｏ５の好ましい含量は２７〜３３％である。ＳｎＯは、流動性を増す効果があり、３０％未満では軟化点が高くなりすぎ、流動性が悪くなるため、強度と気密性が低下するおそれがあり、７０％超ではガラス化が困難になるおそれがある。ＳｎＯの好ましい含量は５０〜７０％である。なお、本明細書中で示すガラス組成は、ＩＣＰ発光分光分析法による元素分析結果に基づく組成である。以下の説明で「％」は特に断らない限り「モル％」を意味する。
【００１５】
ガラスには、本発明の目的を損なわない範囲で、上記成分以外の成分が含まれていてもよい。例えば、耐水性を向上させる、熱膨張係数を低下させる等の目的で、ガラスを安定化させる成分であるＺｎＯを、３５％以下、好ましくは１０％以下含有させることができる。また、さらに、（ｉ）ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯを総量で１０％以下含んでもよい。また、（ｉｉ）Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３を総量で７％以下含んでもよい。但し、（ｉ）および（ｉｉ）の成分は、過剰に配合すると、封止温度が上昇したり、着色が発生したりするおそれがあることから、総量で１５％以下とすることが好ましい。
【００１６】
ガラス原料化合物は、上記のような組成のガラスを構成する各元素の、ハロゲン化物（例えば、塩化物等）、酸化物、硫化物、窒化物、水酸化物、有機酸塩（例えば、酢酸塩、蟻酸塩、オクチル酸塩等の高級カルボン酸等）、有機化合物、オキソ酸塩、配位化合物、その他の酸等の化合物から適宜選択される。
【００１７】
また、上記ガラス原料化合物を溶解または分散させる溶媒としては、水、アルコール類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などのプロトン性溶媒、および非プロトン性の有機溶媒が使用できる。アルコール類としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、２−メトキシエタノール等の溶液が使用できる。ガラス粉末焼成時の着色を防止する観点からは、非プロトン性の有機溶媒の使用が好ましい。具体的には、例えばアセトン、アセトニトリル、N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等の使用が好ましい。
【００１８】
また、高級カルボン酸塩のような油溶性のガラス原料を使用した場合には、ミネラルスピリット、ミネラルシンナー、ペトロリウムスピリット、ホワイトスピリット、ミネラルターペン、灯油（ケロシン）、ｎ−ヘキサン、ヘキサン酸、２−エチルヘキサン酸、シクロヘキサン、イソヘプタン、トルエン、ベンゼン、キシレン等の非極性または比較的極性の低い有機溶媒も使用し得る。
【００１９】
なお、噴霧時に十分に細かい液滴を得るために、液体原料の粘度は１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００２０】
また、液体原料中のガラス原料化合物の濃度は、ガラス原料化合物の酸化物換算量の総量として０．０１〜５０質量％となる範囲が好ましく、０．１〜１０質量％となる範囲がより好ましい。ガラス原料化合物の濃度が０．０１質量％未満では、十分な収量を得るまでに多大な時間がかかるおそれがある。また、５０質量％を超えると、均一な濃度の溶液が得にくくなり、得られるガラス粉末の組成が不均一になるおそれがある。また、噴霧方法によっては、粗大な液滴が形成し、炉内で十分な熱履歴を得られず、ガラス原料が未反応のまま回収されるおそれがある。また、液体原料が水溶液である場合には、ｐＨが２より大きくなるとガラス原料化合物が沈澱し、正常な噴霧ができなくなるおそれや、形成されるガラス粒子の組成が不均一になるおそれが生じる。そのため、液体原料として水溶液を用いるには、適当な酸を添加する必要がある。添加する酸は、噴霧・熱処理時に酸化剤として作用するものは不適当であり、非酸化性の酸に限られる。例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸等のハロゲン化水素酸が挙げられる。
【００２１】
［液体原料の噴霧・熱処理工程］
液体原料の噴霧・熱処理は、２００℃以上に加熱された非酸化性雰囲気中に、上記液体原料を噴霧することにより行われる。液体原料は噴霧されることによって液滴となり、この液滴に溶解または分散しているガラス原料化合物が加熱された非酸化性雰囲気の熱で熱分解してガラス化し、微小なガラス粒子が形成される。
【００２２】
このように形成されるガラス粒子は、ガラス化が非酸化性雰囲気中で行われるため、ガラスを構成する元素イオンの酸化が抑制される。なかでも、２価のスズイオン（Ｓｎ２＋）の４価のスズイオン（Ｓｎ４＋）への酸化が抑えられるため、Ｓｎ４＋が存在することによる着色や結晶化、ガラス軟化点の上昇を防止することができる。
【００２３】
また、液体原料を噴霧する非酸化性雰囲気は、不活性ガス雰囲気、または減圧雰囲気とすることによって形成することができる。非酸化性雰囲気は、酸素分圧が１ｋＰa以下であることが好ましく、０．１ｋＰa以下であることがより好ましい。酸素分圧が１ｋＰａより高いと、上述した２価のスズイオン（Ｓｎ２＋）の４価のスズイオン（Ｓｎ４＋）への酸化を十分に抑えることができず、ガラスの着色や結晶化が生じ、また所望の温度で封止できないおそれがある。
【００２４】
不活性ガス雰囲気を構成する不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。不活性ガスは２種以上を混合して使用することができる。空気や酸素ガス等を使用した場合には、所望の不活性ガス雰囲気を形成することが困難で、ひいては着色の生じにくいガラス粉末を製造できないおそれがある。不活性ガス雰囲気を構成する不活性ガスは、液体原料の噴霧に用いる不活性ガスと同一であっても異なっていてもよいが、管理面やコスト面から同一であることが好ましい
【００２５】
また、液体原料を噴霧する非酸化性雰囲気は、得られるガラス粒子が湿気を帯びて凝集し、固着して壁面の物質とコンタミネーションを起こすのを防止するために、露点が３０℃以下であることが好ましく、１５℃以下であることが好ましい。１０℃以下であることがより好ましく、−６０℃以下であることがより一層好ましい。また、非酸化性雰囲気の露点を３０℃以下とすることで、形成されるガラス粒子の表面に付着するＯＨ基の量を低減でき、ガラス粉末焼成時の着色を抑制することができる。すなわち、ガラス粒子表面に付着したＯＨ基は、前述の４価のスズイオン（Ｓｎ４＋）と同様、ガラス粉末を焼成する際の着色の要因になることから、非酸化性雰囲気の露点を３０℃以下として、ガラス粒子表面のＯＨ基の量を少なくすることが好ましい。不活性ガス雰囲気の露点を３０℃以下に保つため、不活性ガスには、露点が−６０℃以下の不活性ガスを使用することが好ましく、−７０℃以下の不活性ガスを使用することがより好ましい。
【００２６】
また、液体原料を噴霧する非酸化性雰囲気の温度、すなわち熱処理温度は、２００℃以上であればよいが、好ましくは７００℃以下である。温度が高過ぎると、ガラスの結晶化や不純物の混入等により、ガラス粉末焼成時に着色が生じるおそれがある。より好ましくは５００℃以下である。また、温度が２００℃未満では、ガラス原料化合物の熱分解反応が十分に行われず、ガラス化しないか、またはガラス化が不十分となる。より好ましくは３００℃以上である。
【００２７】
液体原料の非酸化性雰囲気への噴霧は、二流体ノズル方式、四流体ノズル方式、超音波振動方式、静電霧化方式、遠心アトマイザー方式等、従来、知られる各種の噴霧方式を用いることができる。噴霧によって形成される液滴が十分な熱履歴を受けるためには、粒径が１０μｍ以下の液滴が形成されることが好ましい。このような所望の微細な液滴が得られ、また液滴の粒度を調整できる等の観点からは、なかでも二流体ノズルの使用が好ましい。この場合、噴霧ガスには、２価のスズイオン（Ｓｎ２＋）の４価のスズイオン（Ｓｎ４＋）への酸化を抑制するため、不活性ガスを使用することが好ましい。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。
【００２８】
［ガラス粉末の捕集・回収工程］
液体原料の非酸化性雰囲気中への噴霧・熱処理によって生成されたガラス粒子は、その後、熱処理が行われる非酸化性雰囲気、すなわち熱処理部から排出させ、バグフィルタ等の捕集装置を用いて捕集し、回収する。
その際、熱処理部から排出されるガラス粒子は、その一部が熱処理部の排出口付近の壁等に付着し、熱伝導によりその部分の温度を上昇させる。この温度がガラス粒子のガラス転移点以上になると、ガラス粒子同士が固着して、粒子の大径化が生じ、微細なガラス粒子が得られなくなる。また、熱処理部の排出口付近は十分に冷却されることでガラス回収効率が向上する。したがって、バグフィルタ等の捕集装置の上流側、熱処理部の下部は十分に冷却されていることが望ましい。例えば、熱処理部下部の温度は、ガラス粒子同士の固着を防ぐためには、３００℃以下であることが好ましく、さらに、ガラス回収効率を向上させるためには、１５０℃以下であることが好ましい。
【００２９】
なお、ガラス粒子を回収するにあたっては、捕集したガラス粒子にさらに乾燥処理を施した後、回収することが好ましい。乾燥処理を施すことによって、前述した着色の要因となるガラス粒子表面のＯＨ基を低減することができる。
【００３０】
上記液体原料の噴霧・熱処理工程及びガラス粉末の捕集・回収工程は、例えば、図２に示すような装置を用いて行うことができる。
【００３１】
この装置は、図２に示すように、外周に加熱機構としてカンタル発熱体等の発熱体１１が配置された、例えば石英ガラス等からなる縦型管状炉１と、管状炉１の頂部に取り付けられた二流体ノズル２と、管状炉１内に同伴用不活性ガスを供給するための同伴用不活性ガス供給用配管３と、管状炉１の下部に設けられたガラス粉末捕集装置４、縦型管状炉１とガラス粉末捕集装置４とを連結させるダクト５を備える。
【００３２】
縦型管状炉１内には、不活性ガス供給用配管３から同伴用不活性ガスが供給されるとともに、外周に配置した発熱体１１によって、内部に２００℃以上に加熱された不活性ガス雰囲気（高温不活性ガス雰囲気）１２が形成される。発熱体１１は、管状炉１の中央部およびその上方の外周に配置されている。発熱体１１の下方、管状炉１の下部外周には、図示を省略したが冷却管が配置されており、これによって、管状炉１の下部近傍の炉内温度が、３００℃以下、好ましくは１５０℃以下に保たれる。
【００３３】
二流体ノズル２には、液体原料と、噴霧ガスとして不活性ガスが供給され、管状炉１内に液体原料が噴霧される。
【００３４】
ガラス粉末捕集装置４の下流には、さらに排気ファンや、管状炉１内で発生し得る有害なガス（例えば、塩化水素ガス等）を回収除去するための除害設備等（以上、いずれも図示なし）が配設されており、管状炉１で生成されたガラス粉末は、管状炉１から排出され、捕集装置４に捕集される。なお、捕集装置４にフィルタを配設して、所望の粒径のガラス粉末が選択的に捕集回収されるようにしてもよい。
【００３５】
図２に示す装置において、液体原料は二流体ノズル２から、管状炉１内の高温の非酸化性雰囲気中に噴霧される。噴霧された液体原料は液滴となり、管状炉１内を下方に向けて落下し、その間に、液滴に溶解しているガラス原料化合物が熱分解された後、冷却されてガラス化する。このように液滴が次々とガラス化することによって、ガラス粉末が生成される。生成されたガラス粉末は、ガラス粉末捕集装置４に捕集され、十分に乾燥したところで、ガラス粉末捕集装置４から回収される。ガラス粉末の乾燥は、液体原料の噴霧終了後、管状炉１内の温度を所定の温度に保ったまま、不活性ガス供給用配管３から不活性ガスを、例えば１〜２４時間供給することによって行うことができる。
【００３６】
このようにして得られるガラス粉末は、従来のような粉砕工程を必要としないため、粉砕工程に起因する不純物の混入や、ガラス粉末表面の不対電子の発生、ガラス粉末表面の化学状態の改質を防止することができる。また、非酸化性雰囲気中でガラス原料化合物が熱分解してガラス化されるため、ガラスの着色の原因となるＳｎ２＋のＳｎ４＋への酸化が抑制される。このため、焼成時に着色したり結晶化したりすることのないガラス粉末が得られる。
【００３７】
なお、図２に示す装置では、非酸化性雰囲気を、不活性ガスの導入により形成しているが、管状炉１に、同伴用不活性ガス供給用配管３に代えて、真空ポンプ等の減圧器を接続し、管状炉１内を真空引きする等して、減圧雰囲気を形成するようにしてもよい。
【００３８】
このような装置を用いた場合であっても、図２に示した装置を使用した場合と同様、粉砕工程に起因する不純物の混入や、ガラス粉末表面の不対電子の発生、ガラス粉末表面の化学状態の改質を防止することができる。また、非酸化性雰囲気中でガラス原料化合物が熱分解してガラス化されるため、ガラスの着色の原因となるＳｎ２＋のＳｎ４＋への酸化が抑制される。このため、焼成時に着色したり結晶化したりすることのないガラス粉末が得られる。
【００３９】
本実施形態により製造されるガラス粉末は、焼成時の着色を低減する観点から、Ｓｎ２＋の含有量が、Ｓｎ全体の９０原子％以上であることが好ましく、９５原子％以上であることがより好ましく、９９原子％以上であることがより一層好ましい。
【００４０】
次に、本実施形態で得られたガラス粉末を発光素子の封止材として用いた発光装置の一例を、図３を用いて説明する。
【００４１】
この発光装置は、図３に示すように、基板１００と、この基板１００上に載置された半導体発光素子（ＬＥＤ素子）１１０と、この半導体発光素子１１０を封止する封止部１２０とを有する。基板１００のＬＥＤ素子１１０が載置される側の表面（主表面）には、複数の配線１３０ａ、１３０ｂが形成されている。
【００４２】
基板１００は、例えば、純度９８．０〜９９．５％、厚さ０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの矩形状のアルミナ等の無機材料からなる基板で構成される。基板１００の主表面に形成された配線１３０ａ、１３０ｂは、例えば、金ペーストで形成された金配線であってもよい。
【００４３】
ＬＥＤ素子１１０は、素子用基板１１１上にＬＥＤ１１２を配置することにより構成される。ＬＥＤ１１２の、素子用基板１１１とは反対の側には、正極１１３及び負極１１４が設けられている。ＬＥＤ素子１１０は、これらの電極１１３、１１４が前述の基板１００の配線１３０ａ、１３０ｂのそれぞれと接するようにして、基板１００上に配置される。
【００４４】
ＬＥＤ１１２は、波長が３６０〜４８０ｎｍの紫外光または青色光を放出するＬＥＤであり、例えば、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）等が使用される。素子用基板１１１の線熱膨張係数は、例えば、７０×１０−７〜９０×１０−７／℃である。通常、素子用基板１１１には、線熱膨張係数が約８０×１０−７／℃であるサファイア基板が使用される。
【００４５】
封止部１２０は、封止材で構成され、この封止材は、前述のガラス粉末を含んでいる。封止部１２０は、ガラス粉末、あるいはガラス粉末を溶媒（例えば、イソプロピルアルコール等）と混合したスラリーを、ＬＥＤ素子１１０上に被覆し、低温、例えば４００℃で焼成することにより形成される。封止材には、無機蛍光体粉末、無機フィラー等が含まれていてもよい。
【００４６】
無機蛍光体粉末としては、ＹＡＧ系化合物等の酸化物、窒化物、酸窒化物、塩化物、三塩化物、硫化物、酸硫化物、ハロゲン化物、カルコゲン化物、アルミン酸塩、ハロリン酸塩化物等が挙げられる。
【００４７】
この発光装置においては、ＬＥＤ素子１１０が、着色の原因となるＳｎ４＋や不純物、を含まないか、または含んだ場合であっても、非常に微量である低温溶融ガラス材で封止されるため、高い発光強度が得られる。また、無機蛍光体粉末を含む場合に、ガラス粉末の粒径が大きいと、無機蛍光体粉末の分散性が低下し、発光装置の発光特性が低下するが、本実施形態では非常に微細なガラス粉末が得られるため、そのような微細なガラス粉末を使用することで、無機蛍光体粉末の分散性を高め、発光装置の発光特性を向上させることができる。
【００４８】
本発明は、以上説明した実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはいうまでもない。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、例８と例１１が比較例であり、その他は実施例である。
【００５０】
（例１）
酸化物基準のモル％表記で、ＳｎＯ６７％及びＰ２Ｏ５３３％のガラス組成となるように、塩化第１スズ（ＳｎＣｌ２）及びリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を秤量した後、前記ガラス原料化合物を溶解するため塩酸を塩化第１スズに対して１当量加えて攪拌し、蒸留水を加えて固形分が３０質量％となる液体原料を調製した。この液体原料のｐＨは約１であった。
【００５１】
図２に示す縦型管状炉（炉内の加熱領域温度５００℃、炉下部の冷却領域温度１００℃、）内に同伴用不活性ガスとして窒素ガスを流量３ｍ３／ｈｒで供給しつつ、上記液体材料を室温で、０．５ＭＰａ、露点−６０℃の窒素ガス（流量０．６ｍ３／ｈｒ）とともに二流体ノズルに供給して縦型管状炉内に噴霧した。炉内の露点は１０℃以下であった。生成されたガラス粉末を、管状炉下部に取り付けた捕集装置により捕集した。
【００５２】
噴霧終了後、炉内の温度を保持したまま、同伴用不活性ガスの供給を１時間継続して、捕集装置に捕集されたガラス粉末を乾燥させ、その後、回収した。
【００５３】
回収されたガラス粉末は、表１に示すように、無色透明の球状で、平均粒径は、走査電子顕微鏡による観察で、５〜１０ミクロン程度であった。
【００５４】
また、得られたガラス粉末についてエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）を行ったところ、原料由来のＣｌは全く検出されず、Ｘ線回折分析（ＸＲＤ）の結果も、結晶に起因するピークは認められず、十分にガラス化されていることが確認された。
【００５５】
さらに、ＬＥＤの封止を模擬して、乾燥直後のガラス粉末を５５０℃で５分間、窒素ガス雰囲気中で焼成し、焼成後の色調を評価したところ、着色もなく高い透明度を有していた。
【００５６】
（例２〜６、例８〜１０）
液体原料の縦型管状炉への噴霧条件、縦型管状炉での熱処理条件等を表１に示すように変えた以外は例１と同様にしてガラス粉末を生成し、バグフィルタにより捕集した後、回収した。
【００５７】
得られたガラス粉末について、例１と同様の特性評価を行った。結果を表１に併せ示す。
【００５８】
（例７）
酸化物基準のモル％表記で、ＳｎＯｘ４６％、Ｐ２Ｏ５３０％、ＺｎＯ２０．５％、ＣａＯ３％及びＧａ２Ｏ３０．５％のガラス組成となるように、塩化第１スズ（ＳｎＣｌ２）、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）及び塩化ガリウム（ＧａＣｌ３）を秤量した後、前記ガラス原料化合物を溶解するため塩酸を塩化第１スズ及び塩化亜鉛に対して１当量加えて攪拌し、蒸留水を加えて固形分が３０質量％となる液体原料を調製した。この液体原料のｐＨは約１であった。
【００５９】
上記液体原料を図２に示す縦型管状炉を用いて、例１と同様にしてガラス粉末を生成し、捕集装置により捕集した後、回収した。
【００６０】
得られたガラス粉末について、例１と同様の特性評価を行った。結果を表１に併せ示す。
【００６１】
（例１１）
例１と同様な組成で熔融法により１０００℃でガラス塊を作製した後、ディスクミルによりガラス塊を粉砕、ジェットミルにより分級する事でガラス粉末を作製し、例１と同様の特性評価を行った。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
表１から明らかなように、実施例の方法で得られたガラス粉末を用いると、ガラス粉末焼成後のガラス膜は無色透明となり、本発明の目的に合致したガラス粉末の製造方法であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のガラス粉末の製造方法は、低温（例えば、４００℃以下）で封止することができ、かつその際の着色や結晶化を生じにくく、高い発光効率を得ることができるガラス粉末を容易に製造することができる。したがって、液晶パネル用バックライト光源、一般照明や自動車用ヘッドライドなどに用いられる発光素子、例えばＬＥＤ素子の封止材に用いるガラス粉末の製造方法として有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１…縦型管状炉、２…二流体ノズル、３…不活性ガス供給用配管、４…ガラス粉末捕集装置、５…ダクト  １１…発熱体、１００…基板、１１０…半導体発光素子、１２０…封止部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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