(57)【要約】【課題】本発明は、紫外〜赤外にかけての光を透過可能であり、かつガラス転移温度が低い光源封止用の封止材を得ることを目的とした。【解決手段】光源を封止する封止材が、該光源の光が入射可能な位置に配置されるものである光源用封止材において、該封止材は該光源の光を透過する含フッ素ガラスのガラス層であることを特徴とする光源用封止材。また、前記含フッ素ガラスは、ガラスを構成する全アニオンの３０モル％以上がフッ素であり、好ましくはフッ化物ガラス又はフツリン酸ガラスであることを特徴とする光源用封止材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を封止する封止材が、該光源の光が入射可能な位置に配置されるものである光源用封止材において、該封止材は該光源の光を透過する含フッ素ガラスのガラス層であることを特徴とする光源用封止材。
【請求項２】
前記含フッ素ガラスは、ガラスを構成する全アニオンの３０モル％以上がフッ素であることを特徴とする請求項１に記載の光源用封止材。
【請求項３】
前記含フッ素ガラスがフッ化物ガラス又はフツリン酸ガラスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源用封止材。
【請求項４】
該光源の光が、波長４１０ｎｍ未満の紫外光であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光源用封止材。
【請求項５】
前記含フッ素ガラスの組成は、モル％で、
ＡｌＦ３を０〜４５、
Ｈｆのフッ化物とＺｒのフッ化物を合計で３０〜６０、
アルカリ土類フッ化物を合計で２０〜６５、
Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１つのフッ化物を合計で０〜２５、
Ｎａ、Ｌｉ、及びＫからなる群から選ばれる少なくとも１つのフッ化物を合計で０〜２５、含有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光源用封止材。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光源用封止材を形成するためのガラス材料であり、該ガラス材料が、ガラス粉末、ガラスペースト、ガラスペレット、及びバルクガラスからなる群から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする光源用封止材用のガラス材料。
【請求項７】
前記ガラス材料は、ガラス転移温度が４００℃以下であることを特徴とする請求項６に記載の光源用封止材用のガラス材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源用の封止材に関し、特に含フッ素ガラスを用いた封止材に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明やプロジェクタ、車両用ヘッドランプ等に用いられる光源として、従来よりも高寿命なＬＥＤ素子やＬＤ素子等の光学素子が利用され始めている。上記のような用途では、可視光を発する可視光源としてＬＥＤ素子やＬＤ素子等が用いられていた。
【０００３】
通常、ＬＥＤ素子やＬＤ素子等の光学素子は、透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂で封止されている。しかし、樹脂は紫外光や水分、熱等により潜在的に劣化し易い為、長期間の使用に向いていないという問題がある。そこで、前述した可視光源を封止する用途では、封止材としてガラス封止材を用いる検討がなされている。
【０００４】
例えば特許文献１には、プロジェクタの光源用にアルカリ土類金属−アルカリ金属−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の酸化物ガラスを用いることが、特許文献２には、一般照明や車両のヘッドランプ用にＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系の酸化物ガラスを用いることが、それぞれ提案されている。
【０００５】
上記のような可視光源としてＬＥＤ素子等を利用する一方で、ハイパワーの出力が求められる光学デバイスや、殺菌用の装置等の用途では紫外光を利用しており、主な光源としては依然として高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、冷陰極オゾンランプ等が用いられていた。しかし近年、紫外光源としても、前述したＬＥＤ素子等の光学素子の利用が検討されている。
【０００６】
ＬＥＤ素子等を紫外光源として用いる場合、該ＬＥＤ素子を封止する封止材が必要になるが、樹脂の封止材は紫外光による劣化や、元々の材料が有する紫外光の吸収等によって、封止材としては不適当だという問題がある。また、前述したような酸化物ガラスを封止材として用いると、紫外光の透過が不十分だったり、ガラスのガラス転移温度が５００℃や６００℃を越えるため、封止時の温度が高温になってしまい、光学素子を損傷してしまうという懸念があり、封止材として用いるのは問題があった。
【０００７】
また、近年は赤外光を発光する各種センサーを搭載した、監視カメラや暗視カメラ、車載用センサー等、赤外光源への要求も高まっている。赤外光源としては熱型の連続光源やパルス光源、ＬＥＤ素子やＬＤ素子等が用いられている。ここで、一般的に樹脂や酸化物ガラスは波長３μｍ以上の赤外光を吸収してしまう為、赤外光を透過させる必要のある用途に用いる封止材としては使用できないという問題があり、現状では特に３μｍを超える赤外光源の場合、封止材が存在しなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−０６０９６９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５８４９４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】神野賢一他、「アルカリハライド結晶の固有発光と励起子の緩和状態」、放射光  第４巻第４号（１９９１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、光源を封止する封止材として樹脂に代わる封止材への要求が高まっており、特にガラス封止材が検討されている。しかし、ガラスは樹脂と比較して軟化点（またはガラス転移温度）が高く、一方で光源に使用する光学素子は耐熱性が高くないことから、封止時の熱により光学素子が劣化してしまうという懸念があった。
【００１１】
ガラス転移温度の低い、例えばガラス転移温度が５００℃以下のガラス封止材としては、酸化ビスマス系ガラス、酸化鉛系ガラス、酸化バナジウム系ガラス、リン酸系ガラス等が広く利用されている。しかし、酸化バナジウム系ガラスは着色し易いことから、光透過が必要な封止材としては好適ではなく、一方で酸化鉛系ガラスは環境への悪影響の懸念から使用は控えられている。また、リン酸系ガラスはガラス転移温度が下がるほど潮解性が高くなる為に、封止材としての使用は好ましくない。
【００１２】
また、酸化ビスマス系ガラスは組成によっては着色を抑制できるが、前述したように、酸化物ガラスは紫外光や赤外光を吸収してしまう為、使用できる光源が限られてしまうという別の問題があった。
【００１３】
従って、本発明は、紫外〜赤外にかけての光を透過可能であり、かつガラス転移温度が低い光源封止用の封止材を得ることを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
紫外〜赤外にかけての光を透過可能であり、ガラス転移温度が低く、かつ樹脂よりも熱や水分への耐久性が高い材料として、フッ化物ガラス等の含フッ素ガラスが挙げられる。しかし、技術者常識として、フッ化物ガラスは耐湿性が悪いと考えられており、今までフッ化物ガラスは一般的な封止材として用いられた例がなかった。
【００１５】
本発明者らが上記の課題を検討する過程で、フッ化物ガラスの耐湿性について改めて検証を行ったところ、フッ化物ガラスを水中に浸漬させた場合は劣化してしまうが、大気中に露出させた場合について長期間劣化を抑制可能であることがわかった。また、大気中で紫外光を照射して耐光性を調べたところ、樹脂よりも高い耐久性を有することがわかった。当該光学素子を用いたデバイスの場合、水中に直接光学素子を暴露させて使用する場面は予想し難いことから、光源封止用の封止材としてであれば、フッ素ガラスを封止材として使用することは非常に有用であることを見出した。
【００１６】
すなわち本発明は、光源を封止する封止材が、該光源の光が入射可能な位置に配置されるものである光源用封止材において、該封止材は該光源の光を透過する含フッ素ガラスのガラス層であることを特徴とする光源用封止材である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、紫外〜赤外にかけての光を透過可能であり、かつガラス転移温度が低い光源封止用の封止材を得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を用いた光学デバイスの実施形態の一例を示した簡易図である。
【図２】本発明の実施例と比較例で用いたガラスの透過スペクトルを示した図である。
【図３】本発明の実施例の耐湿性試験前後の表面状態を撮影した図面代用写真である。
【図４】本発明の実施例の耐水性試験前後の表面状態を撮影した図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１：用語の説明
本明細書の用語について、以下に説明する。
【００２０】
（含フッ素ガラス）
含フッ素ガラスとは、組成中のアニオン成分としてフッ素を含むガラスである。紫外光を所望の量透過するのであれば、フッ素の含有量は特に限定するものではないが、例えば組成中の全アニオン成分に対して３０モル％以上とするのが好ましい。
【００２１】
（ガラス層）
ガラス層とは、光源を封止する封止材であり、紫外光や可視光、赤外光を透過する。通常は、ガラス粉末等のガラス材料を所望の位置に配置し、該ガラス材料を加熱し、焼成することによって得る事が可能である。また、光源が封止されているのであれば、該ガラス層が光源と接触する必要はなく、所定間隔をあけて該光源を覆うものでもよいが、該光源からの光が入射可能な位置に設けるものとする。
【００２２】
（ガラス材料）
ガラス材料とは、ガラス層を形成するための材料であり、焼成等の加熱工程を経てガラス層を形成することによって封止材となる。
【００２３】
２：光源用封止材
本発明は、光源を封止する封止材が、該光源の光が入射可能な位置に配置されるものである光源用封止材において、該封止材は該光源の光を透過する含フッ素ガラスのガラス層であることを特徴とする光源用封止材である。
【００２４】
（光源）
光源は、紫外〜赤外の光を発光可能であれば特に限定するものではなく、例えば２８０〜１１０００ｎｍの光を発光する光源としてもよい。また、光源は特定の波長に特化して発光するものでもよく、例えば紫外光源としては、波長２８０〜３５０ｎｍのＡｌＧａＮ半導体光源、波長３５０ｎｍ〜４１０ｎｍのＩｎＧａＮ／ＧａＮ半導体光源等が挙げられる。また、可視光源としては、ＧａＡｓ系半導体光源、ＡｓＧａＡｓ系半導体光源、ＧａＰ系半導体光源、ＧａＡｓＰ系半導体光源、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体光源、ＧａＩｎＮ系半導体光源等が挙げられる。また、赤外光源としては、ＧａＩｎＡｓＳｂ系半導体光源、ＩｎＡｓＳｂＰ系半導体光源、量子カスケードレーザー等が挙げられる。
【００２５】
また、光源を封止する際、該光源を基材上に設置し、該基材上に光源を封止するのが一般的である。このような基材としては、例えばＡｌ又はＣｕを含む金属基材や、Ａｌ、Ｃｕ等の合金基材、Ａｌ２Ｏ３やＡｌＮ等のセラミックス基材が挙げられる。また、上記金属基材や合金基材は、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、及びＦｅを含有していてもよい。
【００２６】
（ガラス層）
前述したように、ガラス層は光源を封止する封止材であり、各波長の光を透過する。形状は特に限定するものではなく、光源を封止可能であればよい。例えば光源としてＬＥＤチップを用いる場合は、該ＬＥＤチップ上にガラス層を形成することが挙げられる。また、光半導体用のパッケージ等のように凹面の底部に発光素子を設置し、該凹面の空間を埋めるようにガラス層を形成してもよい。また、発光素子上に別途レンズや他の基材、配線等の各種パーツを設ける場合は、各種パーツと発光素子との間にガラス層を形成したり、各種パーツと発光素子とを接触させて、全体を封止するようにしてもよい。
【００２７】
ガラス層は、通常ガラス材料を加熱・焼成することによって得る。このようなガラス材料としては、ガラス粉末やガラス粉末を用いたガラスペースト、ガラス粉末を加圧成型したガラスペレットやバルクガラス等を挙げることが可能である。また、上記のようなガラス材料を用いて加熱を行うことによって、ガラス材料が焼成されガラス層となる。この時、大気下や不活性雰囲気下で加熱する他に、ガラス材料を加圧しながら加熱したり、真空雰囲気下で加熱してもよい。
【００２８】
（含フッ素ガラス）
前述したように、含フッ素ガラスとは、組成中のアニオン成分としてフッ素を含むガラスである。所定の波長の光を透過するのであれば、フッ素の含有量は特に限定するものではないが、例えば組成中の全アニオン成分に対して３０モル％以上としてもよい。また、フッ素の他のアニオンとしては、フッ素を除くハロゲンを含んでいてもよい。
【００２９】
上記の含フッ素ガラスとしては、Ｚｒ系フッ化物ガラス（例えば、ＺＢＬＡＮ、ＺＢＬＡ、ＺＢＡＮ、ＺＢＬＮ、ＺＢＮ、ＺＢＬ、ＺＢＬａＬｉ）、ＡｌＦ３系ガラス等のフッ化物ガラス、フツリン酸ガラス等が挙げられる。必要に応じて、ＩｎやＰｂなどの元素を含有しても良い。上記のうち、紫外光や赤外光の透過率が良好なフッ化物ガラスが好ましく、特に、ガラス転移温度を４００℃以下にすることが可能で、耐湿性も高いＺＢＬＡＮガラスが好適である。
【００３０】
上記のようなＺＢＬＡＮガラスは、光学特性を損なわなければ特に限定するものではないが、例えばモル％で、ＡｌＦ３を０〜４５、Ｈｆのフッ化物とＺｒのフッ化物を合計で３０〜６０、アルカリ土類フッ化物を合計で２０〜６５、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１つのフッ化物を合計で０〜２５、Ｎａ、Ｌｉ、及びＫからなる群から選ばれる少なくとも１つのフッ化物を合計で０〜２５、含有するのが好ましい。
【００３１】
フツリン酸ガラスは、低分散性、異常分散性、低融点性を兼ね備える材料であり、高次の色収差補正用ガラス等に用いられている。上記のフツリン酸ガラスは溶融時にリン酸成分が揮発するため、調合時にリン酸成分を目的組成に対して過剰に混合しても良い。例えば、調合原料として、モル％で、リン酸成分を合計１０〜８０、フッ化物成分を合計２０〜９０含有するものが挙げられる。リン酸成分としては、Ａｌ（ＰＯ３）３、ＮａＰＯ３、ＬｉＰＯ３、Ｐ２Ｏ５等が挙げられる。また、フッ化物成分としては、アルカリフッ化物、アルカリ土類フッ化物、Ｃｅ、Ｙｂ、Ｌａ、及びＬｕ等のフッ化物が挙げられる。特に、アルカリフッ化物の場合は組成全体に対し合計で０〜８０、アルカリ土類フッ化物の場合は合計で０〜５２、Ｃｅ、Ｙｂ、Ｌａ、及びＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１つのフッ化物の場合は０〜４０を含有するのが好ましい。
【００３２】
（好適な実施形態）
以下に、本発明の好適な実施形態を記載する。本発明の好適な実施形態のひとつは、光源の光が、波長４１０ｎｍ未満の紫外光であり、該紫外光源を封止する光源用封止材である。
【００３３】
フッ素などのハロゲンを含むハライドガラスは、酸化物ガラスとは異なり、紫外光から赤外光にかけての透過性が良好なガラスである。しかし、上記のハライドガラスは紫外光や電離照射線の照射によって失透してしまったり、何らかの欠陥が生じると考えられており、紫外光源の封止材としては不適であると考えられていた。例えば、非特許文献１にはアルカリとハロゲンで構成されるアルカリハライド結晶が紫外線や電離照射線の照射によって、種々の点欠陥が生じて色中心が形成されることが示唆されている。アルカリハライド結晶はハライドガラス同様に各成分がイオン結合によって構成されていることから、ハライドガラスも紫外線や電離照射線の照射によって欠陥が生じてしまうと予想されていた。
【００３４】
しかし、本発明者らが上記課題に対して検討を行ったところ、フッ化物ガラスのガラス層に、３７５ｎｍの紫外光や２６６ｎｍの紫外光を照射しても、各紫外光の透過強度に大きな変化が見られないことがわかった。これにより、紫外光源の封止材として、フッ化物ガラスが有用である事が新たに判明した。
【００３５】
（紫外光）
紫外光とは、波長２００ｎｍ以上、４１０ｎｍ未満の光を指すものとする。また、本実施形態は短波長の光を発光する紫外光源において特に有用であるため、好ましくは３８０ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下としてもよい。
【００３６】
（耐光性）
本明細書では、紫外光に対するガラス層の耐久性を評価した。測定は測定用のガラスサンプル（５ｍｍ×５ｍｍ、厚み１．５ｍｍ）に対して、所定の波長のレーザー光を約１００時間集光照射し、光検出器（ＯＰＨＩＲ製１２Ａ−Ｐ：高感度サーマルセンサ）を用いて、ガラスサンプルを透過するレーザー光の透過強度を連続測定し、透過強度の減少量が８０％未満のものを耐光性があると評価した。
【００３７】
（光学デバイス）
上記のような紫外光源を用いた光学デバイスとしては、波長２００〜３００ｎｍの紫外光源を用いた殺菌装置、表面殺菌装置、流水殺菌装置、空気殺菌装置、厨房殺菌、波長２８０〜３５０ｎｍのＡｌＧａＮ半導体光源、波長３５０ｎｍ〜４１０ｎｍのＩｎＧａＮ／ＧａＮ半導体光源、または上記波長帯で使用するＳｉＣフォトダイオードなどの受光素子等が挙げられる。
【００３８】
光学デバイスは、例えば図１の（ａ）に示した光半導体用のパッケージ等のように、ベース基材２０の凹面の底部に光源として発光素子１０を設置し、該凹面の空間を埋めるようにガラス層１を焼成して封止するのが好ましい。また、発光素子１０と接触しなくとも、該凹面の空間を密閉可能であればよい。
【００３９】
また、例えば図１の（ｂ）に示したように、ベース基材２０側から、発光素子１０、透明基材３０、ガラス層１、及び光透過材３１の順に積層して積層部２としてもよい。また、図面では積層部２とベース基材２０とが接続電極２１を介して接続している。このとき、積層部２は各層間が接着して一体化していても、単純に積層して一体化されていないものでもよい。一体化されていない場合は、さらに全体を封止する為に、積層部２の外側に任意の封止層を設け、ベース基材２０と積層部２とを一体化させてもよい。
【００４０】
なお、上記のベース基材２０は、光源を設置するための基材であり、形状は特に限定するものではない。例えば、図１の（ｂ）に示したような板状や、図１の（ａ）に示したようなパッケージ状等、さまざまな形状が提案されている。また、材質はサファイア、アルミナ、ＧａＮ、ＡｌＮ及び金属からなる群から選ばれる少なくとも１つであるのが好ましい。なお、上記の「金属」とは、例えばＡｌ又はＣｕや、Ａｌ、Ｃｕ等の合金が挙げられる。また、上記金属や合金は、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、及びＦｅを含有していてもよい。
【００４１】
ベース基材２０と発光素子１０との間には、発光素子１０を電気的に接続するための接続電極２１や図示しない各種回路パターン、配線や金属ワイヤー等が設けられてもよい。
【００４２】
また、図１の（ｂ）では透明基材３０を有しているが、用いても用いなくてもよく、使用する場合は光源の光を透過すれば特に現体するものではない。
【００４３】
また、上記の光透過材３１は、発光素子１０からの光を透過させる部材であり、特に限定するものではない。例えばレンズや光源光の波長変換可能な蛍光体を分散させた分散層、微粒子等を分散させて光散乱をさせる散乱層等が挙げられる。
【００４４】
上記の他に、任意の第３の部材を設けてもよい。例えば、ガラス層１とベース基材２０や透明基材３０、光透過材３１との間に、性能を大きく損なわないのであれば任意の膜や層が形成されてもよい。
【００４５】
（変形形態）
上記の他に、光源を７８０ｎｍ以上、１１０００ｎｍ以下の光を発光する赤外光源としてもよい。また、好ましくは３０００ｎｍ以上としてもよい。前述したように、赤外光源については赤外光を透過可能な封止材がなく、現在でも光源用封止材の利用が一般的ではない。しかし、近年は各種センサーや暗視カメラ等が普及しつつあり、利用環境も多様になりつつある。本願発明の含フッ素ガラスは酸化物ガラスや樹脂等が透過しなかった赤外光を透過可能であることから、赤外光源の封止材として有用であると考えられる。
【００４６】
また、上記の他に、光源を４１０ｎｍ以上、７８０ｎｍ未満の光を発光する可視光源も当然使用することが可能である。含フッ素ガラスはガラス転移温度を４００℃以下とすることが可能であるため、焼成時の熱によって光源や周辺部材の損傷を抑制することができる。
【００４７】
（ガラス材料）
ガラス材料は、ガラス粉末、ガラスペースト、ガラスペレット、及びバルクガラスからなる群から選ばれる少なくとも１つとすることが好ましい。
【００４８】
ガラスペーストはガラス粉末の塗布性を良くしたものであり、ガラス粉末と有機ビヒクルとを混合することによって得ることが可能である。ガラスペーストを用いる場合は、所望の位置にガラスペーストを塗布した後、加熱することによって有機ビヒクルを揮発させガラス層を得る。
【００４９】
ガラスペレットはガラス粉末を所望の形状に加圧成型することによって得る事が可能である。ガラスペレットをガラス材料として用いる場合は、例えばＬＥＤチップ等の光学素子の上に設置し、加熱することによってガラス層を得る。この時、プレス機等で加熱と同時に加圧を行ってもよい。
【００５０】
バルクガラスは原料を溶融させた溶融状態のガラスを型等に流し込み、これを冷やすことによって得る事が可能である。バルクガラスの多くは板状やブロック状であり、ガラスペレットと同様に光学素子の上に設置し、加熱や、加熱・加圧をすることによってガラス層を得る。
【００５１】
また、前記ガラス材料は、ガラス転移温度が４００℃以下であることが好ましい。光学素子の耐熱温度は４００℃以下であることが多く、封止材に用いるガラス材料の加熱時の温度も４００℃以下とすることが望ましい。含フッ素ガラスはガラス転移温度が４００℃以下とすることが可能である為、好適に用いることが可能である。
【００５２】
ガラス材料の加熱は、使用するガラス材料がガラス層を形成出来ればよく、特に限定するものではない。含フッ素ガラスの場合、例えば、軟化点はガラス転移温度の＋１０〜＋６０℃に位置しているため、前記ガラス転移温度において行うのが一般的である。
【００５３】
また、前記ガラス材料を加熱する工程が、不活性雰囲気下で行うのが好ましい。不活性雰囲気とは、主に酸素を含まない雰囲気を指す。例えばＮ２やＡｒが充填された雰囲気が挙げられる。また、上記の不活性雰囲気中に微量のＨ２やＣｌ２等を含んでいてもよい。
【実施例】
【００５４】
実施例１
窒素雰囲気下において、表１に記載された調合組成で原料を混合し、８５０℃で１時間溶融した。得られたガラスをアルミナ乳鉢で粉砕した後、ジェットミル（ニッシンエンジニアリング製ＳＪ−１００）を用いてメジアン径Ｄ５０＝１０μｍに粉砕し、ガラス粉末を得た。得られたガラス粉末のガラス転移温度Ｔｇと結晶化温度Ｔｘを示差熱分析計（リガク製ＤＳＣ８２７０）で測定した。
【００５５】
【表１】
2018035046.tif 000003
【００５６】
（紫外光耐光性試験）
Ｎｏ．１〜５のガラス粉末を用いて、測定用ガラスサンプル（５ｍｍ×５ｍｍ、厚み１．５ｍｍ）を作成した。レーザー光源と該光源の光を検出可能な位置に光検出器（ＯＰＨＩＲ製１２Ａ−Ｐ）を設置し、レーザー光源と光検出器との間に、集光レンズと、該集光レンズの集光点に測定用ガラスサンプルをそれぞれ設置した。
【００５７】
次に、レーザー光源よりレーザー光を約１００時間照射し、光検出器で照射時間中の透過光の透過強度を測定した。使用したレーザー光源の波長は３７５ｎｍと２６６ｎｍであり、集光点でのレーザー光のパワー密度は、３７５ｎｍのレーザー光源で１００Ｗ／ｃｍ２、２６６ｎｍのレーザー光源で６×１０５Ｗ／ｃｍ２であった。
【００５８】
上記の結果、実施例１のＮｏ．１〜５のいずれのガラスサンプルを用いても、透過強度に大きな変化が生じないことがわかった。また、３７５ｎｍでも２６６ｎｍでも同様に耐光性を有していることがわかった。
【００５９】
（耐湿性試験）
作製したＮｏ．１のガラス粉末を用いて測定用ガラスサンプル（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚み２ｍｍ）を作成し、８５℃、８５％ＲＨの環境下において、１０８０時間恒温恒湿試験を実施し、試験前後のサンプルの外観を評価した。また、恒温恒湿試験前後のサンプルの５００ｎｍにおける可視光線透過率と、質量を測定した。試験前後のサンプルの外観写真を図３に示す。
【００６０】
上記の結果、波長５００ｎｍにおける透過率は試験後に７％低下したが、図３に示すように、白濁等は生じなかった。また、試験前後におけるサンプルの質量変化は、測定下限（０．０５％以下）であった。
【００６１】
（耐水性試験）
上記の耐湿性試験と同様の測定用ガラスサンプルを作成し、ＪＩＳ  ３２５４−１９９５「フッ化物ガラスの化学的耐久性試験方法」に準拠した方法で試験を行った。これは、サンプルを３０℃の水中に浸し、質量減少からガラスの組成成分の溶出率を計算するものである。本試験では、１ヶ月間サンプルを水中に浸した後、溶出率を測定した。また、試験前後のサンプルの外観写真を図４に示す。
【００６２】
なお、溶出率Ｑは次式で与えられる。
Ｑ[ｇ/ｃｍ２・ｄ]＝（Ｗ０−Ｗ１）／（ｔ×ｓ）
ただし、Ｗ０：試験前の質量[ｇ]、Ｗ１：試験後の質量[ｇ]、ｔ：溶出時間[ｄ]、ｓ：試料表面積[ｃｍ２]である。
【００６３】
上記の結果、図４に示すようにサンプルの表面は白濁した。また、溶出率は６．８７×１０−３ｇ/ｃｍ２・ｄであった。
【００６４】
比較例１
ガラス粉末として酸化物ガラス（５ＳｉＯ２−３５Ｂ２Ｏ３−３５ＺｎＯ−２５Ｂｉ２Ｏ３：モル％）を用いた他は、実施例１と同様の方法で測定用ガラスサンプルを作成した。得られたガラスサンプルを用いて、２６６ｎｍのレーザー光源を実施例１と同様に集光照射（パワー密度は集光点で６×１０５Ｗ／ｃｍ２）したところ、照射直後に測定用ガラスサンプルが破断した。
【００６５】
上記の破断の原因を調べるために、実施例１のＮｏ．１の組成のガラスと、比較例１の組成の酸化物ガラスのバルク体をそれぞれ準備し、研磨を行って測定用サンプル（６×６ｍｍ、厚み２ｍｍ）を作成した。得られた測定用サンプルを、分光光度計（ＨＩＴＡＣＨＩ製、Ｕ４１００）を用いて２００〜７００ｎｍの透過スペクトルを測定した。その結果、図２に示したように、比較例１の酸化物ガラスは２６６ｎｍにおいて吸収があることがわかった。従って、比較例１のサンプルが破断したのは、２６６ｎｍの波長を吸収する為であると考えられる。
【００６６】
比較例２
フェニルシリコーン樹脂を硬化させて６ｍｍ×６ｍｍ、厚み２ｍｍの板状に成型し、測定用サンプルを得た。次に、室温において波長３７５ｎｍのレーザー光を１０２Ｗ／ｃｍのパワー密度で連続照射したところ、照射後３５時間で光照射部が白色化した。
【００６７】
以上の結果、実施例１のＮｏ．１〜５のいずれのガラスサンプルも、酸化物ガラスや樹脂と比較して、紫外光への耐久性が高いことがわかった。また、水に浸漬させると表面が白濁してしまうが、恒温恒湿試験のような耐湿性試験では白濁が抑制されることがわかった。
【００６８】
２：光学デバイスの作成
まず、表面にＮｉ及びＡｇコーティングを施したＣｕ系金属基板（Ｃｕ−０．１Ｆｅ−０．０３Ｐ（質量％）、熱膨張係数：１７．５ｐｐｍ／℃）と、純アルミ（Ａ１０５０）リフレクタとを有する金属パッケージを用いて、該金属基板上にＬＥＤ素子（発光ピーク波長：３６５ｎｍ）をワイヤーボンディング実装した。さらに該ＬＥＤ素子上に、厚み１．５ｍｍのフッ化物ガラスのバルクガラス（表１のＮｏ．１で作成）を設置し積層体とした。
【００６９】
次に、上記積層体の金属基板面（ＬＥＤ素子が実装されていない裏面）とバルクガラスの表面とを、それぞれ褐色ポリイミドで挟み込み、焼成用サンプルとした。該焼成用サンプルの褐色ポリイミドが、ホットプレス装置の加圧用のＳＵＳ３０４平板と接触するように配置し、２９０℃、圧力０．５ＭＰａ、３分間の条件にて加圧・加熱し、ガラス材料を焼成して光学デバイスを得た。
【００７０】
得られた光学デバイスに通電したところ、ガラス層を透過して波長３６５ｎｍの発光が得られ、光源用封止材として機能することを確認した。
【００７１】
以上より、含フッ素ガラスが、光源用封止材として有用であることが明らかとなった。
【符号の説明】
【００７２】
１：ガラス層、２：積層部、１０：発光素子、２０：ベース基材、２１：接続電極、３０：透明基材、３１：光透過材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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