(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ガラス組成として、アルカリ金属元素、並びに、酸化物換算のモル％で、Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％、及びＳｉＯ２  ４４．６％以上を含有するガラス粉末と、（ｂ）無機蛍光体粉末と、を含有する混合粉末の焼結体からなることを特徴とする波長変換部材。
【請求項２】
ガラス粉末が、酸化物換算のモル％で、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％を含有することを特徴とする請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項３】
ガラス粉末が、酸化物換算のモル％で、ＳｉＯ２ ４４．６〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０．１〜４５％、及び、Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の波長変換部材。
【請求項４】
ガラス粉末が、酸化物換算のモル％で、ＳｉＯ２ ４４．６〜８５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜５５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２５％、Ｋ２Ｏ  ０〜２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％、及び、Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の波長変換部材。
【請求項５】
無機蛍光体粉末が、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、酸化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体及びアルミン酸塩蛍光体から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長変換部材。
【請求項６】
ガラス組成として、アルカリ金属元素、並びに、酸化物換算のモル％で、Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％、及びＳｉＯ２  ４４．６％以上を含有するガラスマトリクス中に、無機蛍光体粉末が分散してなることを特徴とする波長変換部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の波長変換部材、及び、波長変換部材に励起光を照射する光源を備えてなることを特徴とする発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）やレーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等が発する光の波長を別の波長に変換する波長変換部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、蛍光ランプや白熱灯に変わる次世代の光源として、低消費電力、小型軽量、容易な光量調節という観点から、ＬＥＤやＬＤを用いた光源に対する注目が高まってきている。そのような次世代光源の一例として、例えば特許文献１には、青色光を出射するＬＥＤ上に、ＬＥＤからの光の一部を吸収して黄色光に変換する波長変換部材が配置された光源が開示されている。この光源は、ＬＥＤから出射された青色光と、波長変換部材から出射された黄色光との合成光である白色光を発する。
【０００３】
波長変換部材としては、従来、樹脂マトリクス中に無機蛍光体粉末を分散させたものが用いられている。しかしながら、当該波長変換部材を用いた場合、ＬＥＤからの光により樹脂マトリクスが劣化し、光源の輝度が低くなりやすいという問題がある。特に、ＬＥＤが発する熱や高エネルギーの短波長（青色〜紫外）光によって樹脂マトリクスが劣化し、変色や変形を起こすという問題がある。
【０００４】
そこで、樹脂マトリクスに代えてガラスマトリクス中に無機蛍光体粉末を分散固定した完全無機固体からなる波長変換部材が提案されている（例えば、特許文献２及び３参照）。当該波長変換部材は、母材となるガラスがＬＥＤチップの熱や照射光により劣化しにくく、変色や変形といった問題が生じにくいという特徴を有している。
【０００５】
しかしながら、上記波長変換部材は、製造時の焼成工程により無機蛍光体粉末が劣化し、輝度劣化しやすいという問題がある。特に、一般照明、特殊照明等の用途においては、高い演色性が求められるため、赤色や緑色といった比較的耐熱性の低い無機蛍光体粉末を使用する必要があり、無機蛍光体粉末の劣化が顕著になる傾向がある。そこで、アルカリ金属元素を含有させることにより軟化点を低下させたガラスを用いた波長変換部材が提案されている（例えば、特許文献４参照）。当該波長変換部材は、比較的低温での焼成により製造可能なため、焼成工程における無機蛍光体粉末の劣化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２０８８１５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５８３０８号公報
【特許文献３】特許第４８９５５４１号公報
【特許文献４】特開２００７−３０２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ガラスマトリクス中にアルカリ金属元素を含む上記の波長変換部材は、発光強度が経時的に低下（温度消光）しやすいという問題がある。近年のＬＥＤやＬＤ等の光源のさらなる出力増大に伴って、上記の現象はますます顕著になっている。
【０００８】
そこで、本発明は、製造時の焼成工程で蛍光体が劣化しにくく、しかもＬＥＤやＬＤの光を照射した場合に、経時的な発光強度の低下の少ない波長変換部材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】
【０００９】
本発明の波長変換部材は、（ａ）ガラス組成として、アルカリ金属元素、並びに、Ｓｎ及びＦｅから選択される少なくも１種を含有するガラス粉末と、（ｂ）無機蛍光体粉末と、を含有する混合粉末の焼結体からなることを特徴とする。
【００１０】
既述の通り、ガラスマトリクス中にアルカリ金属元素を含む波長変換部材に高出力のＬＥＤやＬＤの光を照射すると、経時的に発光強度が低下する傾向がある。この原因の詳細につき、本発明者等は以下のように推察している。
【００１１】
組成中にアルカリ金属元素を含有するガラスマトリクスに励起光が照射されると、励起光のエネルギーによりガラスマトリクス中の酸素イオンの最外殻に存在する電子が励起され、酸素イオンから離れてその一部はガラスマトリクス中のアルカリイオンと結合して、着色中心を形成する（ここで、アルカリイオンが抜けた後には空孔が形成される）。一方、電子が抜けることにより生成した正孔は、ガラスマトリクス中を移動し、一部はアルカリイオンが抜けた後に形成された空孔に捕えられて着色中心を形成する。ガラスマトリクス中に形成されたこれらの着色中心が、励起光や蛍光の吸収源となり、波長変換部材の発光強度が低下すると考えられる。
【００１２】
そこで、上記の現象を抑制するために、本発明の波長変換部材は、ガラス組成中にＳｎ及びＦｅから選択される少なくも１種を含有している。ＳｎイオンやＦｅイオンは価数変化しやすく、電子の授受を容易に行うことができる。そのため、ＳｎイオンやＦｅイオンは着色中心に捕えられた正孔に電子を与え、当該正孔を消滅させる作用を有する。一方で、正孔に電子を与えて価数が増加したＳｎイオンやＦｅイオンは、着色中心に捕えられた電子を奪うことによって元の価数に戻る。つまり、ＳｎイオンやＦｅイオンは電子のキャリヤーとしての役割を果たし、電子を捕えた着色中心から電子を奪うとともに、電子の不足する着色中心に電子を与えることにより、電子と正孔の再結合を促進するものと考えられる。結果として、ガラスマトリクス中に着色中心が発生しにくくなり、波長変換部材の経時的な発光強度の低下を抑制することが可能になる。
【００１３】
本発明の波長変換部材において、ガラス粉末が、酸化物換算のモル％で、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％を含有することが好ましい。なお、本明細書において、「○＋○＋・・・」は各成分の含有量の合量を意味する。
【００１４】
本発明の波長変換部材において、ガラス粉末が、酸化物換算のモル％で、ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有することが好ましい。
【００１５】
本発明の波長変換部材において、ガラス粉末が、酸化物換算のモル％で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０．１〜４５％、及び、ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有することが好ましい。
【００１６】
本発明の波長変換部材において、ガラス粉末が、酸化物換算のモル％で、ＳｉＯ２  ３５〜８５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜５５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２５％、Ｋ２Ｏ  ０〜２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％、及び、ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有することが好ましい。
【００１７】
本発明の波長変換部材において、無機蛍光体粉末が、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、酸化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体及びアルミン酸塩蛍光体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００１８】
本発明の波長変換部材は、ガラス組成として、アルカリ金属元素、並びに、Ｓｎ及びＦｅから選択される少なくも１種を含有するガラスマトリクス中に、無機蛍光体粉末が分散してなることを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光デバイスは、上記の波長変換部材、及び、波長変換部材に励起光を照射する光源を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製造時の焼成工程で蛍光体が劣化しにくく、しかもＬＥＤやＬＤの光を照射した場合に、経時的な発光強度の低下の少ない波長変換部材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の発光デバイスの一実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の波長変換部材は、（ａ）ガラス組成として、アルカリ金属元素、並びに、Ｓｎ及びＦｅから選択される少なくも１種を含有するガラス粉末と、（ｂ）無機蛍光体粉末と、を含有する混合粉末の焼結体からなることを特徴とする。以下に、各構成成分について詳細に説明する。
【００２３】
ガラス粉末は、本発明の波長変換部材において、無機蛍光体粉末を安定に保持するための媒体としての役割がある。ここで、ガラス粉末の組成によって、焼成時における無機蛍光体粉末との反応性に差が出るため、使用する無機蛍光体粉末に適したガラス組成を選択することが好ましい。
【００２４】
ガラス粉末は、軟化点を低下させることを目的として、ガラス組成としてアルカリ金属元素（Ｌｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）を含有している。具体的には、ガラス粉末は、酸化物換算のモル％で、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを０．１〜３５％、１〜２５％、特に２〜２０％含有することが好ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなり、一方、多すぎると、化学耐久性が低下しやすくなる。なお、後述するように、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量は、ガラス組成系に応じて、適宜適切な範囲を設定することが好ましい。
【００２５】
また、ガラス粉末はＳｎ及びＦｅから選択される少なくも１種を含有することにより、波長変換部材の経時的な発光強度の低下を抑制することができる。具体的には、ガラス粉末は、酸化物換算のモル％で、ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３を０．００１〜１０％、０．０１〜５％、特に０．１〜３％含有することが好ましい。ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなり、一方、多すぎると、ガラス粉末自体が着色して発光強度が低下する傾向がある。なお、ＳｎＯ及びＦｅ２Ｏ３の含有量も、それぞれ上記範囲とすることが好ましい。特に、ＳｎＯは経時的な発光強度の低下を顕著に抑制でき、さらに、ガラス粉末自体も着色しにくいため好ましい。
【００２６】
ガラス粉末は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも１種）、Ｒ’２Ｏ（Ｒ’はＬｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）から選択される少なくとも１種をモル％で１０〜９９％含有するものが好ましい。具体的には、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ−Ｒ’２Ｏ系ガラス、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ系ガラス、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｒ’２Ｏ系ガラス等が挙げられる。
【００２７】
ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＲＯ−Ｒ’２Ｏ系ガラスとしては、例えば、酸化物換算のモル％で、ＳｉＯ２  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０．１〜４５％、及び、ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有するものが好ましい。ガラス組成をこのように限定した理由を以下に説明する。
【００２８】
ＳｉＯ２はガラスネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は３０〜８０％、特に４０〜６０％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、化学的耐久性が低下する傾向にある。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、軟化点が高くなることから、十分に焼結させるために高温焼成が必要となる。その結果、焼成時に無機蛍光体粉末が劣化しやすくなる。
【００２９】
Ｂ２Ｏ３は溶融温度を低下させて溶融性を改善する効果が大きい成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜４０％、１〜３５％、特に５〜３０％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、化学的耐久性が低下する傾向にある。
【００３０】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは軟化点を低下させる成分である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量（合量）は０．１〜３５％、１〜２５％、特に２〜２０％であることが好ましい。これら成分の含有量が少なすぎると、軟化点が低下しにくくなり、一方、多すぎると、化学耐久性や耐候性が低下しやすくなる。
【００３１】
なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの各成分の含有量の好ましい範囲は以下の通りである。Ｌｉ２Ｏの含有量は０〜１５％、特に０．１〜１０％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量は０〜１５％、特に０．１〜１０％であることが好ましい。Ｋ２Ｏの含有量は０〜１５％、特に０．１〜１０％であることが好ましい。
【００３２】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。ＢａＯには無機蛍光体粉末との反応を抑制する効果もある。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量（合量）は０．１〜４５％、１〜４０％、特に２〜３５％であることが好ましい。これらの成分の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなり、一方、多すぎると、化学的耐久性が低下する傾向にある。
【００３３】
なお、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの各成分の含有量の好ましい範囲は以下の通りである。ＭｇＯの含有量は０〜２０％、特に０〜１０％であることが好ましい。ＣａＯの含有量は０〜３０％、特に０〜２０％であることが好ましい。ＳｒＯの含有量は０〜２０％、特に０〜１０％であることが好ましい。ＢａＯの含有量は０〜４０％、特に０．１〜３０％であることが好ましい。
【００３４】
ＳｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３の合量及び個別の含有量については、上述の通りである。
【００３５】
ガラス粉末には、上記成分以外にも下記の成分を含有させることができる。
【００３６】
Ａｌ２Ｏ３は化学的耐久性を向上させる成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜２０％、特に１〜１８％であることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、溶融性が低下する傾向がある。
【００３７】
ＺｎＯは溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。ＺｎＯの含有量は０〜２０％、特に０．１〜１０％であることが好ましい。ＺｎＯの含有量が多すぎると、化学的耐久性が低下しやすくなる。
【００３８】
また、化学的耐久性の向上等を目的として、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３またはＺｒＯ２をそれぞれ１５％まで含有させてもよい。
【００３９】
ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ系ガラスとしては、例えば、モル％で、ＳｉＯ２  ３５〜８５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜５５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２５％、Ｋ２Ｏ  ０〜２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜３５％、及び、ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有するものが好ましい。ガラス組成をこのように限定した理由を以下に説明する。
【００４０】
ＳｉＯ２はガラスネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は３５〜８５％、特に        ４５〜８０％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、化学的耐久性が低下する傾向にある。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、軟化点が高くなることから、十分に焼結させるために高温焼成が必要となる。その結果、焼成時に無機蛍光体粉末が劣化しやすくなる。
【００４１】
Ｂ２Ｏ３は溶融温度を低下させて溶融性を改善する効果が大きい成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜５５％、０．１〜４５％、特に１〜３０％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、化学的耐久性が低下する傾向にある。
【００４２】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは軟化点を低下させる成分である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量（合量）は０．１〜３５％、１〜２５％、特に２〜２０％であることが好ましい。これら成分の含有量が少なすぎると、軟化点が低下しにくくなり、一方、多すぎると、化学耐久性や耐候性が低下しやすくなる。
【００４３】
なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの各成分の含有量の好ましい範囲は以下の通りである。Ｌｉ２Ｏの含有量は０〜２０％、特に０．１〜１０％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量は０〜２５％、特に０．１〜１５％であることが好ましい。Ｋ２Ｏの含有量は０〜２５％、特に０．１〜１５％であることが好ましい。
【００４４】
上記成分以外にも、溶融性を向上させるためにＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯを合量で３０％まで、ＺｎＯを１０％まで含有させることができる。他にも、溶融性を向上させるためにＰ２Ｏ５を５％まで、化学的耐久性を向上させるためにＡｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３またはＬａ２Ｏ３をそれぞれ１５％まで含有させてもよい。
【００４５】
ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｒ’２Ｏ系ガラスとしては、例えば、モル％で、ＳｉＯ２  ５〜５０％、Ｂ２Ｏ３  １０〜５５％、ＺｎＯ  ３０〜８０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２０％、Ｎａ２Ｏ  ０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０．１〜２５％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、及び、ＳｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３  ０．００１〜１０％を含有するものが好ましい。上記成分以外にも、化学的耐久性を向上させるためにＡｌ２Ｏ３を５％まで、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３またはＬａ２Ｏ３をそれぞれ１５％まで含有させてもよい。
【００４６】
ガラス粉末の粒子径は特に限定されないが、例えば、最大粒子径Ｄ９９が２００μｍ以下（特に１５０μｍ以下、さらには１０５μｍ以下）、かつ、平均粒子径Ｄ５０が０．１μｍ以上（特に１μｍ以上、さらには２μｍ以上）であることが好ましい。ガラス粉末の最大粒子径Ｄ９９が大きすぎると、得られる波長変換部材において、励起光が散乱しにくくなり発光効率が低下しやすくなる。また、平均粒子径Ｄ５０が小さすぎると、得られる波長変換部材において、励起光が過剰に散乱して発光効率が低下しやすくなる。
【００４７】
なお、本発明において、平均粒子径Ｄ５０及び最大粒子径Ｄ９９はレーザー回折法により測定した値を指す。
【００４８】
無機蛍光体粉末としては、一般に市場で入手できるものであれば特に限定されない。例えば、窒化物蛍光体粉末、酸窒化物蛍光体粉末、酸化物蛍光体粉末（ＹＡＧ蛍光体粉末等のガーネット系蛍光体粉末を含む）、硫化物蛍光体粉末、酸硫化物蛍光体粉末、ハロゲン化物蛍光体粉末（ハロリン酸塩化物等）及びアルミン酸塩蛍光体粉末等が挙げられる。これらの無機蛍光体粉末のうち、窒化物蛍光体粉末、酸窒化物蛍光体粉末及び酸化物蛍光体粉末は耐熱性が高く、焼成時に比較的劣化しにくいため好ましい。なお、窒化物蛍光体粉末及び酸窒化物蛍光体粉末は、近紫外〜青の励起光を緑〜赤という幅広い波長領域に変換し、しかも発光強度も比較的高いという特徴を有している。そのため、窒化物蛍光体粉末及び酸窒化物蛍光体粉末は、特に白色ＬＥＤ素子用波長変換部材に用いられる無機蛍光体粉末として有効である。
【００４９】
上記無機蛍光体粉末としては、波長３００〜５００ｎｍに励起帯を有し波長３８０〜７８０ｎｍに発光ピークを有するもの、特に青色（波長４４０〜４８０ｎｍ）、緑色（波長５００〜５４０ｎｍ）、黄色（波長５４０〜５９５ｎｍ）または赤色（波長６００〜７００ｎｍ）に発光するものが挙げられる。
【００５０】
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粉末としては、（Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００５１】
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粉末としては、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＳｒＳｉＯｎ：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｂａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ２Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００５２】
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粉末としては、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＳｒＳｉＯｎ：Ｅｕ２＋、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００５３】
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粉末としては、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ３＋等が挙げられる。
【００５４】
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粉末としては、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋が挙げられる。
【００５５】
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粉末としては、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、ＭｇＳｒ３Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｃａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋等が挙げられる。
【００５６】
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粉末としては、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００５７】
なお、励起光や発光の波長域に合わせて、複数の無機蛍光体粉末を混合して用いてもよい。例えば、紫外域の励起光を照射して白色光を得る場合は、青色、緑色、黄色、赤色の蛍光を発する無機蛍光体粉末を混合して使用すればよい。
【００５８】
波長変換部材における無機蛍光体粉末の含有量が多すぎると、焼結しにくくなったり、気孔率が大きくなる傾向がある。その結果、得られる波長変換部材において、励起光が効率良く無機蛍光体粉末に照射されにくくなったり、機械強度が低下しやすくなる等の問題が生じる。一方、無機蛍光体粉末の含有量が少なすぎると、所望の発光強度を得ることが困難になる。このような観点から、波長変換部材における無機蛍光体粉末の含有量は、質量％で、好ましくは０．０１〜５０％、より好ましくは０．０５〜４０％、さらに好ましくは０．１〜３０％の範囲で調整される。
【００５９】
なお、波長変換部材において発生した蛍光を、励起光入射側へ反射させ、主に蛍光のみを外部に取り出すことを目的とした波長変換部材においては、上記の限りではなく、発光強度が最大になるように、無機蛍光体粉末の含有量を多くする（例えば、質量％で、５０％〜８０％、さらには５５〜７５％）ことができる。
【００６０】
本発明の波長変換部材は、上記のガラス粉末と無機粉末を含有する混合粉末を焼成することにより製造される。これにより、ガラス組成として、アルカリ金属元素、並びに、Ｓｎ及びＦｅから選択される少なくも１種を含有するガラスマトリクス中に、無機蛍光体粉末が分散してなる波長変換部材が得られる。
【００６１】
焼成温度は、ガラス粉末の軟化点±１５０℃以内、好ましくは±１００℃以内の範囲で適宜調整される。焼成温度が低すぎると、ガラス粉末が十分に流動せず、緻密な焼結体が得られにくい。一方、焼成温度が高すぎると、無機蛍光体粉末がガラス粉末中に溶出して発光強度が低下するおそれがある。あるいは、無機蛍光体粉末に含まれる成分がガラス粉末中に拡散して着色し、発光強度が低下するおそれがある。
【００６２】
なお、焼成は減圧雰囲気中で行うことが好ましい。具体的には、焼成雰囲気は、１．０１３×１０５Ｐａ未満であることが好ましく、１０００Ｐａ以下であることがより好ましく、４００Ｐａ以下であることがさらに好ましい。それにより、波長変換部材中に残存する気泡の量を少なくすることができる。その結果、波長変換部材内の光散乱因子を少なくすることができ、発光効率を向上させることができる。なお、焼成工程全体を減圧雰囲気中で行ってもよいし、例えば焼成工程のみを減圧雰囲気中で行い、その前後の昇温工程や降温工程を、減圧雰囲気ではない雰囲気（例えば大気圧下）で行ってもよい。
【００６３】
本発明の波長変換部材の形状は特に制限されず、例えば、板状、柱状、球状、半球状、半球ドーム状等、それ自身が特定の形状を有する部材だけでなく、ガラス基板やセラミック基板等の基材表面に形成された被膜状のものであってもよい。
【００６４】
図１に、本発明の発光デバイスの実施形態を示す。図１に示すように、発光デバイス１は波長変換部材２及び光源３を備えてなる。光源３は、波長変換部材２に対して励起光Ｌ１を照射する。波長変換部材２に入射した励起光Ｌ１は、別の波長の蛍光Ｌ２に変換され、光源３とは反対側から出射する。この際、波長変換されずに透過した励起光Ｌ１と、蛍光Ｌ２との合成光を出射させるようにしてもよい。
【実施例】
【００６５】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６６】
（１）ガラス粉末の作製
表１、２は実施例で使用するガラス粉末（ａ−２〜ａ−３、ｂ−２〜ｂ−３、ｃ−２〜ｃ−３、ｄ−２〜ｄ−３、ｅ−２〜ｅ−３、ｆ−２〜ｆ−３、ｇ−２〜ｇ−３）及び比較例で使用するガラス粉末（ａ−１、ｂ−１、ｃ−１、ｄ−１、ｅ−１、ｆ−１、ｇ−１）を示している。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
【表２】
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【００６９】
まず、表１、２に示す組成となるように原料を調合した。原料を白金坩堝内において１１００〜１５００℃の温度で１〜２時間溶融してガラス化し、溶融ガラスを一対の冷却ローラー間に流し出すことによりフィルム状に成形した。フィルム状のガラスをボールミルで粉砕した後、分級して平均粒子径Ｄ５０が２．５μｍのガラス粉末を得た。
【００７０】
各ガラス粉末の軟化点及び密度は、各測定に応じて溶融ガラスを円柱状またはブロック状に成形し、アニールして得られた試料を用いて測定した。軟化点は、ファイバーエロンゲーション法を用い、粘度が１０７．６ｄＰａ・ｓとなる温度を採用した。密度はアルキメデス法より求めた。
【００７１】
（２）波長変換部材の作製
表３〜８は、本発明の実施例（１−２〜１−３、２−２〜２−３、３−２〜３−３、４−２〜４−３、５−２〜５−３、６−２〜６−３、７−２〜７−３、８−２〜８−３、９−２〜９−３、１０−２〜１０−３、１１−２〜１１−３、１２−２〜１２−３、１３−２〜１３−３、１４−２〜１４−３、１５−２〜１５−３、１６−２〜１６−３、１７−２〜１７−３、１８−２〜１８−３、１９−２〜１９−３、２０−２〜２０−３、２１−２〜２１−３）及び比較例（１−１、２−１、３−１、４−１、５−１、６−１、７−１、８−１、９−１、１０−１、１１−１、１２−１、１３−１、１４−１、１５−１、１６−１、１７−１、１８−１、１９−１、２０−１、２１−１）を示している。
【００７２】
【表３】
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【００７３】
【表４】
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【００７４】
【表５】
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【００７５】
【表６】
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【００７６】
【表７】
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【００７７】
【表８】
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【００７８】
表１、２に記載のガラス粉末に対し、表３、４では、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（ＹＡＧ）蛍光体粉末を、表５、６では、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋（ＳＣＡＳＮ）蛍光体粉末を、表７、８では、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋（α−ＳｉＡｌＯＮ）蛍光体粉末を、所定量混合して混合粉末を得た。混合粉末を金型で加圧成型して直径１ｃｍの円柱状予備成型体を作製した。予備成型体を表１、２に記載の温度で焼成して得られた焼結体に対して加工を施すことにより、１．２ｍｍ角、厚さ０．２ｍｍの波長変換部材を得た。
【００７９】
得られた波長変換部材を発光波長４４５ｎｍのＬＥＤチップ上に載置し、７００ｍＡで通電して１００時間連続照射を積分球内で行った。波長変換部材上面から発せられる光のエネルギー分布スペクトル（発光スペクトル）を汎用の発光スペクトル測定装置を用いて測定した。得られた発光スペクトルに標準比視感度を掛け合わせることにより全光束値を算出した。全光束値の変化率は、１００時間照射後の全光束値を照射前の全光束値で除して、１００を掛けた値（％）で表した。
【００８０】
表３〜８から明らかなように、実施例の波長変換部材はそれぞれ対応する比較例の波長変換部材と比較して、１００時間の励起光照射後の全光束値の低下を抑制することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の波長変換部材は、白色ＬＥＤ等の一般照明や特殊照明（例えば、プロジェクター光源、自動車のヘッドランプ光源）等の構成部材として好適である。
【符号の説明】
【００８２】
１  発光デバイス
２  波長変換部材
３  光源
【図１】
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