專利名稱：：光學(xué)元件被覆用玻璃及由玻璃被覆的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及玻璃，特別涉及用于光學(xué)元件(發(fā)光二極管)的被覆的玻璃及用該玻璃進行了被覆的由玻璃被覆的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
：以往，作為被覆發(fā)光元件的構(gòu)件，主要有環(huán)氧樹脂、有機硅或氟樹脂等樹脂。但是，用所述構(gòu)件被覆后發(fā)光效率不足，現(xiàn)有的發(fā)光裝置很難用作為普通照明或汽車用頭燈。因此，作為被覆構(gòu)件，玻璃受到關(guān)注(專利文獻l、專利文獻2)。專利文獻1:日本專利特開平7-330372號公報專利文獻2:美國專利公開第2006/0231737Al發(fā)明的揭示但是，專利文獻1記載的低熔點玻璃含有氟(元素符號F)，存在作為普通照明或汽車用頭燈使用時透明度不夠的問題。此外，F(xiàn)是價格較高的材料，還存在作為成品的由玻璃被覆的發(fā)光裝置的價格上升的問題。另外，專利文獻2記載的玻璃的玻璃化溫度(Tg)為420。C以上，存在無法以50(TC以下的溫度密封發(fā)光元件的問題。本發(fā)明是具備以下技術(shù)特征的發(fā)明。(1)光學(xué)元件被覆用玻璃，所述玻璃是實質(zhì)上由Te02:3555%、B203:2050%、ZnO:1030%、選自Y203、La203、。(1203及81203的1種或2種以上的組合0.15%構(gòu)成，(B203+ZnO)/Te02為0.9以上，且實質(zhì)上不含氟的玻璃；該玻璃的特征在于，ZnO含量為15%以下時TeCb的含量為46%以下。(2)上述(1)記載的光學(xué)元件被覆用玻璃，該玻璃的特征在于，在處于固所述流出的玻璃的表面未出現(xiàn)白濁。(3)光學(xué)元件被覆用玻璃，所述玻璃是以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示含有Te02:3555%、B203:2050%、ZnO:1030%、選自丫203、La203、Gd203及Bi203的1種或2種以上的組合0.15%，(B203+ZnO)/Te02A0.9以上，且實質(zhì)上不含氟的玻璃；該玻璃的特征在于，于92(TC將所述玻璃熔解并使其流出到碳模內(nèi)時，所述流出的玻璃的表面未出現(xiàn)白濁。(4)上述(1)(3)中任一項記載的光學(xué)元件被覆用玻璃，該玻璃的特征在于，所述光學(xué)元件被覆用玻璃以下述氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示實質(zhì)上由Te02:4050%、B203:2545%、ZnO:1527%、Bi203:0.13%構(gòu)成。(5)上述(1)(4)中任一項記載的光學(xué)元件被覆用玻璃，該玻璃的特征在于，5030(TC的平均線熱膨脹系數(shù)為70120X10力"C，玻璃化溫度為420'C以下。(6)上述(1)(5)中任一項記載的光學(xué)元件被覆用玻璃，該玻璃的特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示，在ZnO的含量為15%以下時Te02的含量為46%以下。(7)上述(1)(6)中任一項記載的光學(xué)元件被覆用玻璃，該玻璃的特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示，ZnO的含量的5倍和B203的含量的4倍之和為200以上。(8)上述(1)(7)中任一項記載的光學(xué)元件被覆用玻璃，該玻璃的特征在于，(B203+ZnO)/Te02*1.5以下。(9)上述(1)(8)中任一項記載的光學(xué)元件被覆用玻璃，該玻璃的特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示，ZnO的含量的5倍和B203的含量的4倍之和為300以下。(10)由玻璃被覆的發(fā)光裝置，該裝置的特征在于，包括玻璃、由該玻璃密封的被接合構(gòu)件和搭載該被接合構(gòu)件的基板；所述玻璃是以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示實質(zhì)上由Te02:3555%、B203:2050%、ZnO:1030%、選自Y203、La203、Gd203及Bi203的l種或2種以上的組合0.15%構(gòu)成，(B203+ZnO)/Te02為0.9以上，實質(zhì)上不含氟且ZnO含量為15%以下時Te02含量為46%以下的玻璃。本發(fā)明可提供能夠在平均線熱膨脹系數(shù)不會過度提高的前提下降低玻璃化溫度、在50(TC附近可密封光學(xué)元件的光學(xué)元件被覆用玻璃及由該玻璃被覆的由玻璃被覆的發(fā)光裝置。附圖的簡單說明圖1是本發(fā)明的由玻璃被覆的發(fā)光裝置的剖視圖。符號說明100為發(fā)光元件，110為玻璃，120為基板。實施發(fā)明的最佳方式以下參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。圖中對應(yīng)部分用對應(yīng)的參考符號表示。下述實施方式僅是一個示例，可在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進行各種變形來實施。首先，參照附圖對由玻璃被覆的發(fā)光裝置進行說明。圖1是本發(fā)明的由玻璃被覆的發(fā)光裝置的剖視圖。本發(fā)明的由玻璃被覆的發(fā)光裝置包括作為被接合構(gòu)件的發(fā)光元件(例如，發(fā)光二極管)100、作為覆蓋發(fā)光元件100的被覆構(gòu)件的玻璃110和用于搭載發(fā)光元件100的形成有配線130的基板120。發(fā)光元件100具備基材101、LED102、陽極電極103和陰極電極104。LED102是發(fā)出波長360480nm的紫外光或藍色光的LED、以在GaN中添加了In的InGaN為發(fā)光層的量子阱結(jié)構(gòu)的LED(InGaN系LED)?；?01的平均線熱膨脹系數(shù)(a)為70Xl(^90X10力。C。通常，作為基材101使用平均線熱膨脹系數(shù)(a)約為80X10力t:的藍寶石基板。以下，對本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃進行說明。本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃的玻璃化溫度(Tg)較好為42(TC以下，更好為410。C以下。此外，玻璃化溫度(Tg)較好為36(TC以上。本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃的5030(TC的平均線熱膨脹系數(shù)(a)較好為120X10力。C以下，更好為116X10力。C以下，特好為115X10力。C以下。此外，平均線熱膨脹系數(shù)(a)較好為70X10力。C以上。如果不足70X10力。C，則使玻璃化溫度上升。更好的是75X10力'C以上。較好的是本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃的5030(TC的平均線熱膨脹系數(shù)為70120X10力。C，且玻璃化溫度為42(TC以下。以下，將本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃的組成摩爾％簡記為％來進行說明。Te02是玻璃形成氧化物(networkformer),是必須成分。如果不足35%，則折射率變小或玻璃化溫度上升。較好的是40%以上，特好是43%以上。如果超過55%，則平均線熱膨脹系數(shù)變大。較好是50%以下，特好是48%以下。B203是形成玻璃骨架的成分，是必須成分。如果不足20%，則易失透或無法形成為玻璃。較好是25%以上，特好是27%以上。如果超過50%，則折射率變小或耐水性等化學(xué)耐久性下降。較好是45%以下，特好是40%以下。ZnO是使玻璃穩(wěn)定的成分，是必須成分。如果不足10%，則玻璃變得不穩(wěn)定，易失透。較好的是15%以上，特好的是18%以上。如果超過30%，則可能必須在超過98(TC的溫度下才能熔解。較好的是27%以下，特好的是25%以下。這里，(B203+ZnO)/Te02為0.9以上。如果不足0.9，則玻璃化溫度達到42(TC以上，可能無法在50(TC附近密封發(fā)光元件。如果超過1.5，則玻璃化溫度上升或耐水性等化學(xué)耐久性下降。較好的是1.4以下。此外，較好的是(5XZnO+4XB203)為200以上。如果不足200，則玻璃化溫度達到420"以上，可能無法在50(TC附近密封發(fā)光元件。如果超過300，則使玻璃化溫度上升或耐水性等化學(xué)耐久性下降。較好是250以下。此外，較好的是ZnO不足16X時Te02不足47。/。。Te02如果為47%以上，則易失透。另夕卜，較好的是ZnO含量為15X以下時Te02含量為46%以下。￥203不是必須成分，但為了抑制失透，可至多含有5%。如果超過5%，則玻璃化溫度上升或折射率變小。較好的是3%以下，特好的是2%以下。含有￥203時其含量較好為0.1%以上，特好為0.2%以上。1^203不是必須成分，但為了抑制失透，可至多含有5%。如果超過5%，則玻璃化溫度上升或折射率變小。較好的是3%以下，特好的是2%以下。含有1^203時其含量較好為0.1%以上，特好為0.2%以上。Gd203不是必須成分，但為了抑制失透，可至多含有5%。如果超過5%，則玻璃化溫度上升。較好的是3%以下，特好的是2%以下。含有0(1203時其含量較好為0.1%以上，特好為0.2%以上。Bi203不是必須成分，但為了抑制失透，可至多含有5%。如果超過5%，則內(nèi)部透射率下降。較好的是3%以下，特好的是2%以下。含有81203時其含量較好為0.1%以上，特好為0.5%以上。Y203、La203、Gd203、81203中的任意1種或任意2種以上的組合是抑制失透的成分，是必須成分。這里，任意1種或2種以上的組合的成分的含量為0.1%以上。特好的是1%以上。此外，如果超過5%，則玻璃化溫度上升。較好的是3%以下。較好的是本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示實質(zhì)上由Te02:4050%、B203:2545%、ZnO:1527%、Bi203:0.13%構(gòu)成，(B203+ZnO)/Te02為0.9以上，且實質(zhì)上不含氟。本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃中實質(zhì)上不含氟是指不有意地含氟，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示含量不足0.1%。本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃實質(zhì)上由上述成分構(gòu)成，但在不影響本發(fā)明的目的范圍內(nèi)還可添加其它成分，例如BaO、W03、Ge02、Ti02、Ga203、丁&205等。本發(fā)明的玻璃最好實質(zhì)上不含PbO。另外，本發(fā)明的玻璃最好是可在98(TC以下的溫度下熔解制造的玻璃。如果不是這樣的玻璃，則很難用金制坩鍋(熔點1063t:)來熔解玻璃，而必須用鉑制或鉑合金制坩鍋來進行熔解，其結(jié)果是，鉑可能會熔解于玻璃中而導(dǎo)致透射率下降?；?20例如是純度為98.0%99.5%、厚度為0.5mm1.2mm的矩形氧化鋁基板。如果可能，最好是純度為99.0。％99.5%、厚度為0.7mm1.0mm的正方形氧化鋁基板。另外，形成于基板120的表面的配線130是由金漿料制得的金配線。以下，通過實施例及比較例具體地對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并不僅限于這些實施例。對于例1及例18，按照表中的以摩爾％表示的組成來調(diào)合原料，準(zhǔn)備500g調(diào)合原料。然后，將該調(diào)合原料裝入容量300cc的金制坩鍋中，于920"C熔解2小時。此時，用金制攪拌棒攪拌1小時將熔融玻璃均質(zhì)化。均質(zhì)化后的熔融玻璃流出到碳模內(nèi)成形為板狀。該板狀玻璃馬上被裝入41(TC的另一電爐中，在該溫度下保持1小時后用12小時冷卻至室溫。對于例2例17及例19例21，按照表中的以摩爾％表示的組成來調(diào)合原料，準(zhǔn)備100g調(diào)合原料。然后，將該調(diào)合原料裝入容量100cc的金制坩鍋中，于92(TC熔解1小時。此時，連坩鍋一起搖晃數(shù)次并攪拌將熔融玻璃均質(zhì)化。均質(zhì)化后的熔融玻璃流出到碳模內(nèi)成形為板狀。該板狀玻璃馬上被裝入41(TC的另一電爐中，在該溫度下保持1小時后用12小時冷卻至室溫。這里，例1例17為實施例，例18例21為比較例。按照以下測定方法測定所得玻璃的玻璃化溫度Tg(單位°C)、屈服點At(單位°C)、平均線熱膨脹系數(shù)d(單位10'7/°C)、折射率nd、分散Vd。Tg:將加工成粉末狀的試樣150mg填入鉑皿中，用精工電子(ir一〕一<y7、乂小乂y、乂)株式會社制熱分析裝置TG/DTA6300(商品名)進行測定。At:用麥克科學(xué)(MacScience)公司制熱機械分析裝置DILATOMETER5000(商品名)，以5。C/分鐘的升溫速度對加工成直徑5mm、長20mm的圓柱狀的試樣進行測定。a:用所述熱機械分析裝置以5t:/分鐘的升溫速度對加工成直徑5mm、長20mm的圓柱狀的試樣進行測定。以每25。C求出50300°C的膨脹系數(shù)，其平均值為a。有無失透玻璃熔液流出到碳模內(nèi)時玻璃在固化為止的數(shù)分鐘間有時會出現(xiàn)失透。表面部分出現(xiàn)白濁的以A表示。這里，白濁是指玻璃熔液流出到碳模內(nèi)時在3分鐘內(nèi)目視可見玻璃熔液表面有明顯的白濁。白濁現(xiàn)象明顯時，典型的是以約10mm4)以上的尺寸生成不透明部分。折射率nd:將玻璃加工成一邊為20mm、厚度為5mm的板狀，對連續(xù)的2個面進行光學(xué)研磨，利用卡爾紐(KALNEW)光學(xué)株式會社制精密分光計KPR-1(商品名)進行測定。分散vd。在測定折射率的同時用卡爾紐光學(xué)株式會社制精密分光計KPR-1(商品名)進行測定。結(jié)果示于表1及表2。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>△(實施例1)將例1的玻璃加工成厚1.5mm、大小尺寸3mmX3mm的玻璃板，然后對其兩面進行鏡面研磨。另外，準(zhǔn)備形成有金配線圖案的氧化鋁基板(厚lmm，大小尺寸14mmX14mm)和在豐田合成株式會社制LED(商品名E1C60-0B01l-03)上形成有連接凸點的LED，將該LED倒裝于氧化鋁基板。然后，為了抑制在玻璃和基板的界面產(chǎn)生氣泡，將裝有LED的氧化鋁基板放入電爐(IR加熱裝置)，于62(TC進行加熱處理。將升溫速度設(shè)定為30(TC/分鐘，于62(TC的保持時間設(shè)定為2分鐘，降溫速度設(shè)定為30(TC/分鐘。在玻璃和基板的界面產(chǎn)生的氣泡是使玻璃軟化時玻璃與附著于基板表面的有機污染物進行反應(yīng)而產(chǎn)生的。由于該產(chǎn)生的氣泡會使由發(fā)光元件發(fā)出的光折射，因此可能會導(dǎo)致發(fā)光裝置的亮度下降或發(fā)光裝置的配光分布發(fā)生變化。因此，用玻璃被覆LED前，加熱搭載有LED的基板，使附著于基板表面的有機污染物減少，溫度優(yōu)選為60(TC左右。此外，考慮到對LED的熱影響，加熱時間優(yōu)選2分鐘左右。在該倒裝的LED上放置分散有熒光體的玻璃板，將其放入電爐中，以25tV分鐘的速度升溫至5(XTC，在該溫度保持5分鐘，使玻璃板軟化流動以覆蓋LED。然后，以25。C/分鐘的速度進行冷卻。目視觀察被覆了LED的玻璃，未發(fā)現(xiàn)其表面附近有氣泡。對以上獲得的玻璃被覆LED元件施加直流電壓，可確認(rèn)其發(fā)出藍色光。發(fā)光起始電壓為2.4V，對于裸芯片也是一樣的。因此，確認(rèn)對LED元件發(fā)光層無損傷。(實施例2)切斷所述例1的板狀玻璃，制成單片825mm的塊狀物。將這些塊狀物中的數(shù)塊用氧化鋁乳缽進行粉碎獲得玻璃粉末。雖然未測定該玻璃粉末的最大粒徑，但從目視觀察的結(jié)果可推定為50um以下。將37.5g該玻璃粉末和5g化成奧普托尼克斯(OPTONIX)株式會社制黃色熒光體P46-Y3(添加了鈰的YAG粉末)混合，制得混合粉末。將42.5g該混合粉末和5個所述塊狀物(總質(zhì)量二62.5g)裝入容量100cc的金制坩鍋中，將其在65(TC電爐內(nèi)保持5分鐘，在將玻璃重熔的同時使熒光體分散到熔融玻璃中。經(jīng)過5分鐘后將坩鍋取出，分散有熒光體的熔融玻璃流出到碳模內(nèi)成形為厚約7mm的板狀。將該板狀玻璃馬上放入410。C的另一電爐中，在該溫度下保持1小時后用12小時冷卻至室溫。與實施例1同樣地被覆LED元件，施加直流電壓，可確認(rèn)發(fā)出白色光。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的光學(xué)元件被覆用玻璃可用于普通照明或汽車用頭燈中使用的LED元件的密封。這里引用2007年2月7日提出申請的日本專利申請2007-028143號的說明書、權(quán)利要求書、附圖及摘要的全部內(nèi)容作為本發(fā)明的說明書的揭示。權(quán)利要求1.光學(xué)元件被覆用玻璃，所述玻璃是以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示實質(zhì)上由TeO235～55％、B2O320～50％、ZnO10～30％、選自Y2O3、La2O3、Gd2O3及Bi2O3的1種或2種以上的組合0.1～5％構(gòu)成，(B2O3+ZnO)/TeO2為0.9以上，且實質(zhì)上不含氟的玻璃；其特征在于，ZnO含量為15％以下時TeO2的含量為46％以下。2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件被覆用玻璃，其特征在于，在處于固化前的熔融狀態(tài)的所述玻璃流出到碳模內(nèi)時，所述流出的玻璃的表面未出現(xiàn)白濁。3.光學(xué)元件被覆用玻璃，所述玻璃是以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示含有Te02:3555%、B203:2050%、ZnO:1030%、選自丫203、La203、Gd203及Bi203的1種或2種以上的組合0.15%，(B203+ZnO)/Te02》0.9以上，且實質(zhì)上不含氟的玻璃；其特征在于，于92(TC將所述玻璃熔解并使其流出到碳模內(nèi)時，所述流出的玻璃的表面未出現(xiàn)白濁。4.如權(quán)利要求13中任一項所述的光學(xué)元件被覆用玻璃，其特征在于，所述光學(xué)元件被覆用玻璃以下述氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示實質(zhì)上由Te02:4050%、B203:2545%、ZnO:1527%、Bi203:0.13%構(gòu)成。5.如權(quán)利要求14中任一項所述的光學(xué)元件被覆用玻璃，其特征在于，5030(TC的平均線熱膨脹系數(shù)為70120X10力。C，玻璃化溫度為420r以下。6.如權(quán)利要求15中任一項所述的光學(xué)元件被覆用玻璃，其特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示，在ZnO的含量為15%以下時Te02的含量為46%以下。7.如權(quán)利要求16中任一項所述的光學(xué)元件被覆用玻璃，其特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示，ZnO的含量的5倍和B203的含量的4倍之和為200以上。8.如權(quán)利要求17中任一項所述的光學(xué)元件被覆用玻璃，其特征在于，(B203+ZnO)/Te02為1.5以下。9.如權(quán)利要求18中任一項所述的光學(xué)元件被覆用玻璃，其特征在于，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示，ZnO的含量的5倍和B203的含量的4倍之和為300以下。10.由玻璃被覆的發(fā)光裝置，其特征在于，包括玻璃、由該玻璃密封的被接合構(gòu)件和搭載該被接合構(gòu)件的基板；所述玻璃是以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示實質(zhì)上由Te02:3555%、B203:2050%、ZnO:1030%、選自Y203、La203、Gd203及Bi203的l種或2種以上的組合0.15%構(gòu)成，(B203+ZnO)/Te02為0.9以上，實質(zhì)上不含氟且ZnO含量為15%以下時Te02含量為46%以下的玻璃。全文摘要本發(fā)明提供可在500℃附近密封光學(xué)元件的光學(xué)元件被覆用玻璃及由該玻璃被覆的由玻璃被覆的發(fā)光裝置。光學(xué)元件被覆用玻璃是以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示實質(zhì)上由TeO₂35～55％、B₂O₃20～50％、ZnO10～30％、選自Y₂O₃、La₂O₃、Gd₂O₃及Bi₂O₃的1種或2種以上的組合0.1～5％構(gòu)成，(B₂O₃+ZnO)/TeO₂為0.9以上，且實質(zhì)上不含氟的玻璃；其特征在于，ZnO含量為15％以下時TeO₂的含量為46％以下。文檔編號C03C3/14GK101601145SQ20088000399公開日2009年12月9日申請日期2008年2月6日優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日發(fā)明者中村伸宏,松本修治申請人:旭硝子株式會社