反射材およびそれを用いた反射体
【課題】紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材を提供する。
【解決手段】原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体から成る反射材であって、原料粉体は、セラミックス原料と、セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、反射材は、その内部にホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とする反射材による。
【解決手段】原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体から成る反射材であって、原料粉体は、セラミックス原料と、セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、反射材は、その内部にホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とする反射材による。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することのできる反射材に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から発せられる光の発光効率を高めたり、特定波長域にピークを有する光を高効率で伝達させるには、反射材の反射率を向上させる必要があり、高反射材や高反射性塗料、あるいは高反射ミラーに関する発明がいくつか開示されている。
【０００３】
以下に、従来技術に係る「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」について説明する。
特許文献１に記載される「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」は、アルミナセラミックスを用いた発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオードに関するものであり、具体的には、発光ダイオード素子を実装するためのベース体の上部に、反射面を有する開口を形成したカバー体を貼着された発光ダイオード用パッケージにおいて、ベース体及びカバー体を気孔直径が０．１０〜１．２５μｍのアルミナセラミックス又は気孔率が１０％以上のアルミナセラミックスを用いて形成したことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に記載の発明によれば、特に原料中におけるアルミナの重量比率を９６％以上とすることで、製造されるアルミナセラミックスの表面における反射率を、測定基準であるＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における反射率に近似させることができるという効果を有する。
【０００４】
また、特許文献２には「高反射性白色粉体塗料及びその塗料を用いた照明器具用反射板」という名称で、水銀灯などに用いられる、耐熱、耐光性反射板に使用する粉体塗料に関する発明が開示されている。
特許文献２に記載の発明は、酸価２０〜２００の酸基含有ポリエステル樹脂を９５〜２５重量部とエポキシ当量２００〜１０００のグリシジル基含有アクリル樹脂を５〜７５重量部とを必須の成分とする基本樹脂100重量部に対し、屈折率２．７以上で平均粒径が0.2〜0.3μｍの酸化チタンを５０〜２００重量部含む粉体塗料を構成し、照明器具の反射板に塗着焼成してなるものである。
上記構成の特許文献２に記載の発明によれば、反射面における可視光領域の光の平均全反射率が９０％以上の塗膜を形成することができる。
【０００５】
さらに、特許文献３には、「高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系」という名称で、カメラ、複写機、プリンタ等の高機能な光学機器に好適な高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系に関する発明が開示されている。
特許文献３に記載の発明は、基板側から第１層がＳｉＯｘ膜、第２層がＡｌ膜、第３層が金属酸化物、第４層が金属反射膜としてのＡｇ膜、さらにその上に保護膜ないし増反射膜がこの順に積層されて構成されていることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献３に記載の発明によれば、金属膜の高い反射率を生かしつつ、密着性、耐腐食性ならびに耐光性に優れた高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系を提供することができ、しかも、高反射ミラーの分光反射率特性を、波長４００〜７００ｎｍの領域で略９７％以上とすることができるという効果を有する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８７１３２号公報
【特許文献２】特開２００７−２１７６２９号公報
【特許文献３】特開２００３−１２１６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発明は、セラミックスであるため成形性がよく、可視光領域の光を高効率で反射するという利点を有するものの、一般にアルミナセラミックスは、焼成温度が１０００℃前後のガラスセラミックスに比べて焼成温度が１５００℃程度と高く、製造コストがかさむという課題があった。
【０００８】
特許文献２に記載の発明は、白色顔料である酸化チタンと樹脂からなる塗膜であるため、反射体の形状は、塗膜の形成が可能なものに限定されてしまうことから、その形状及び用途が限られるという課題があった。
また、特許文献２に記載の発明は、紫外光領域の光の反射率が低いので、紫外光によって発光体を励起して可視光領域の光を放射するような発光装置には適さないという課題があった。
さらに、反射体を構成する場合、反射板に特許文献２に記載の発明を塗着焼成するのであるが、少なくとも２種類の熱膨張係数の異なる材質により構成されるため、長期間にわたってこの反射体を使用した場合、光源の点灯や消灯に伴う昇降温によって塗膜が反射板から剥離する恐れがあった。
また、特許文献２に記載の発明は、樹脂を含有するため耐光性を有していたとしても紫外線による劣化は避けられないという課題もあった。
【０００９】
特許文献３に記載の高反射性ミラーは、５層からなる高反射被膜であり、反射面が平坦でない場合には、均質な高反射被膜を形成することが難しいという課題があった。
また、特許文献２に記載の発明の場合と同様に、例えば、発光時に発熱を伴う光源の近傍で使用した場合に、基板と被膜から構成される反射体に昇降温が繰り返されることで、基体から被膜が剥離する恐れもあった。
さらに、特許文献３に記載の高反射性ミラーは、基板上に被膜を複数層積層する必要があり製造工程が煩雑であるという課題があった。
【００１０】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材及びそれを用いた反射体を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明である反射材は、原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体から成る反射材であって、原料粉体は、セラミックス原料と、セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、反射材は、その内部にホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とするものである。
上記構成の反射材において、原料粉体と、有機質バインダーとを混合して焼成したものは、高反射性を有するセラミックス焼結体（反射材）を形成するという作用を有する。
また、粉体原料を構成する散乱体は、７００℃〜１１００℃の低温条件下において焼成された場合でも白色が維持されるので、請求項１に記載のセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を拡散反射させるという作用を有する。
特に、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、この散乱体を５wt％以上含有させることで、請求項１に記載の反射材の内部において粒界の形成を促進して、可視光領域の光に加えて、紫外領域の光や、赤外領域の光も良好に拡散反射させるという作用を有する。
また、粉体原料を構成するセラミックス原料において、ホウ珪酸ガラス原料は焼成時に溶融して骨材であるアルミナ及び散乱体をその内部に内在させると同時に、セラミックス焼結体の内部において散乱体と同様に可視光領域の光の拡散反射を促進するアノーサイトを析出するという作用を有する。また、ホウ珪酸ガラス原料は、焼結助剤としても作用する。
よって、請求項１に記載のセラミックス焼結体は、その内部に白色度が高い状態で維持された散乱体、及びアノーサイトを内包することで、これらが共同して請求項１に記載の反射材の内部において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に拡散反射させるという作用を有する。
さらに、請求項１に記載の反射材は、粒子状のアルミナと散乱体とアノーサイトとが、結晶化しなかったガラス質成分により互いに結合されたものであり、屈折率の異なる２種類の粒子の接触面は、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を反射する反射面（粒界）として作用する。
そして、請求項１に記載の反射材を、アルミナ粒子と散乱体とアノーサイトの少なくとも３種類で構成することで、１種類の粒子（例えば、アルミナ粒子のみ）により反射材を構成する場合に比べて、請求項１に記載の反射材の内部における粒界の面積を増大させるという作用を有する。
この結果、請求項１に記載の反射材の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めるという作用を有する。
また、アノーサイトは、衝撃に強く、かつ、熱膨張係数が小さいので、請求項１に記載の反射材の機械的強度を高めると同時に、請求項１に記載の反射材昇降温が繰り返された場合でも亀裂の発生等の不具合が生じるのを妨げるという作用を有する。
【００１２】
請求項２記載の発明である反射材は、請求項１に記載の反射材であって、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有することを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１に記載の発明と同様の作用に加え、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有させることで請求項２に記載の反射材に十分な機械的強度を付与するという作用を有する。
また、請求項２に記載の反射材の内部において粒界の形成を促進して、紫外領域の光、及び、赤外領域の光の反射率を可視光領域の光の反射率と同程度にするという作用を有する。
【００１３】
請求項３記載の発明である反射材は、請求項１又は請求項２に記載の反射材であって、ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えたことを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同様の作用を有する。
また、請求項３に記載の反射材を構成するセラミックス焼結体の焼成温度を７００〜１１００℃の範囲内において変化させた場合、セラミックス焼結体の内部に析出するアノーサイトの量が増減して、請求項４に記載の反射材の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率が変動する可能性がある。
よって、請求項３に記載の発明においては、反射材を製造する際に用いる原料粉体中に結晶化済のアノーサイトを予め含有させておくことで、焼成された請求項３に記載の反射材中におけるアノーサイトの量を一定以上にするという作用を有する。
従って、焼成温度の変動に伴う請求項３に記載の反射材の、反射率の変動を抑制するという作用を有する。
【００１４】
請求項４記載の発明である反射材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の反射材であって、反射材は、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同様の作用に加え、反射材を形成するセラミックス焼結体を、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態とすることで、すなわち、その結晶化率をほぼ１００％とすることで、請求項４に記載の反射材を一旦焼成した後に再焼成した際の、寸法変化を抑制するという作用を有する。
また、請求項４に記載の反射材は、一旦焼成した後、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において、かつ、この反射材の焼成温度以下の温度条件下において再焼成した場合でも黄変等の変色が生じない。すなわち、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができる。
よって、請求項４に記載の反射材を、Ａｕ系、Ａｇ系、Ｃｕ系の低融点金属を主成分とする金属ろう材による接合を可能にするという作用を有する。
【００１５】
請求項５記載の発明である反射体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなり、プレス成形法により成形されることを特徴とするものである。
上記構成の反射体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなるものであり、請求項１乃至請求項４のそれぞれの発明と同様の作用を有する。
また、プレス成形法を用いることで、請求項５記載の反射体を、例えば凹凸を有する形状であっても容易に成形させるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１記載の発明においては、セラミックス原料の母材としてＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス基板）の原料であるホウ珪酸ガラス原料を用いることで、７００℃〜１１００℃の温度条件下において焼成させることができるので、高反射材料として知られるアルミナセラミックスに比べて、その製造コストを安価にすることができるという効果を有する。
また、請求項１に記載の反射材の内部分散された状態で内包される散乱体とアノーサイトは、いずれも高い屈折率を有することから、請求項１に記載の反射材の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を促進するという効果を有する。
さらに、散乱体を５wt％以上含有することで請求項１に記載の反射材の内部における粒界の面積が増大し、請求項１に記載の反射材の内部に入射した紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が反射材の表面にもどる可能性が高められ、請求項１に記載の反射材の表面における反射率を向上することができるという効果を有する。
また、アノーサイトの熱膨張係数は一般に５.０×１０-6〜３.２×１０-6程度であり、アルミナセラミックスや窒化アルミニウム焼結体に比べて小さいので、請求項１に記載の反射材にこのようなアノーサイトを含有させることで、反射材に昇降温が繰り返された場合でも、反射材に亀裂の発生等の不具合が生じるのを防止することができるという効果を有する。また、請求項１に記載の反射材の機械的強度を高めることができるという効果も有する。
従って、請求項１に記載の発明によれば、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材を安価に提供することができるという効果を有する。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様の効果に加え、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有させることで、請求項２に記載の反射材の機械的強度を向上させることができると同時に、反射面として作用する粒界の形成を促進して、請求項２に記載の反射材の表面において、紫外領域の光、及び、赤外領域の光の反射率を可視光領域の光の反射率と同程度にすることができるという効果を有する。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同様の効果に加え、原料粉体を構成するホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えることで、すなわち、セラミックス原料の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えることで、請求項３に記載の反射材の焼成温度を７００〜１１００℃の範囲内において変動させた場合に、その内部に析出するアノーサイトの量が変動して、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率が低下するのを防止することができるという効果を有する。
よって、品質にバラツキの少ない高品質な反射材を提供することができるという効果を有する。
また、請求項３に記載の反射材を形成するセラミックス焼結体の焼成温度が低くなるにつれアノーサイトの析出量が減少する傾向が認められるのであるが、予め原料粉体を構成するアルミナの一部を結晶化済アノーサイトに置き換えておくことで、低い温度で焼成した場合でも請求項３に記載の反射材に十分な高反射性を付与することができるという効果を有する。
よって、請求項３に記載の反射材に十分な反射性を付与しながらその製造コストを安価にすることができるという効果を有する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同様の効果に加え、請求項４に記載の反射材の結晶化率をほぼ１００％とすることで、再焼成した場合に寸法変化が生じるのを防止することができるという効果を有する。
従って、例えば、発光素子搭載用基板、又は、発光素子収納用パッケージの基板上に接合して用いる反射体を請求項４に記載の反射材により構成した場合、焼成済みの基板上に接合材となる導電ペーストを印刷しておき、この導電ペースト上に請求項４に記載の反射材からなる反射体を仮止めしておくことによれば、接合材の焼成と反射体の接合を同時に行うことができるという効果を有する。
さらに、基板上に印刷される別の導電ペースト上に発光素子を仮止めしておくことによれば、接合材の焼成と、反射体の接合と、発光素子の接合とを同時に行うことができるという効果を有する。
よって、発光素子搭載用基板又は発光素子収納用パッケージを製造する際に、基板上に反射体と発光素子とを別々に接合する場合に比べて製造工程を簡略化することができるという効果を有する。
また、金属ろう材を用いて請求項４に記載の反射材を被接合対象に接合した場合、合成樹脂製の接着剤で接合した場合に比べて、その接合強度を大幅に向上させることができるという効果を有する。
従って、請求項４に記載の発明によれば製品の製造コストを削減することができるという効果を有する。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなるものであり、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の発明と同様の効果を有する。
また、反射体をプレス成形法により成形することで、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の反射材を様々な形状に容易に成形することができるという効果を有する。
よって、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、かつ、反射体を構成する部材が１種類のみであり、しかも、使用目的に応じた適切な形状を有する反射体を安価に提供することができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る反射材およびそれを用いた反射体の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】
以下に、本発明の実施例１に係る反射材の内部において、可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が拡散される仕組みについて図１を参照しながら説明する。（特に請求項１乃至請求項４に対応。）
一般にＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）として知られるホウ珪酸ガラスは、高い機械的強度を備えると同時に、熱膨張率が小さいので昇降温が繰り返された場合でも破損する恐れが少ない。このため、エレクトロニクス分野における基板用材料等として注目されている。
また、ガラスセラミックスを含むセラミックス焼結体は、一般に樹脂に比べて紫外線を照射した際の劣化が起こらず、金属材料のように酸化や、大気中の化合物との化学反応により変色する恐れがないという長所を有する。
そこで、本発明の実施例１に係る反射材は、このようなガラスセラミックス（ホウ珪酸ガラス）の特性を利用しつつ、その内部に光を散乱させる作用を有する粒子を少なくとも２種類含有させることで、その表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を向上させたものである。
【００２３】
このような実施例１に係る反射材は、より具体的には、ホウ珪酸ガラス原料とアルミナとを含有するセラミック原料に、五酸化ニオビウム（Ｎｂ2Ｏ5），酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2），五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5），酸化亜鉛（ＺｎＯ）から選択される少なくとも１種を散乱体として添加した原料粉体に、有機質バインダーを混合したものを成形した後に焼成してなるセラミックス焼結体であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、さらに、実施例１に係る反射材はその内部に、焼成時にホウ珪酸ガラス原料から析出するアノーサイトを内包するものである。
【００２４】
図１は本発明の実施例１に係る反射材の内部において光が散乱する様子を示す概念図である。
図１に示すように、反射材１の上面１ａに可視光領域の光３が照射されると、光３の一部は反射材１の上面１ａにおいて反射光５として反射される一方で、反射材１の上面１ａから入射光４として内部に侵入し、反射材１の下面１ｂにおいて反射されなかった入射光４は透過光７として反射材１の下面１ｂから外部に放射されてしまう。
このように、光３の一部が反射材１の内部を通過して透過光７として外部に放射されてしまうことで光３の減衰が起こるのである。
そこで、実施例１に係る反射材１においては、その内部に、常温下において比較的高い屈折率を有する五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種から成る散乱体２及び、反射材１の焼成時にホウ珪酸ガラス原料から析出するアノーサイト８を内包させることで、入射光４を散乱させている。
つまり、実施例１に係る反射材１の内部に分散する散乱体２やアノーサイト８によって入射光４の散乱が繰り返される過程において、入射光４の大部分を散乱光６として再び反射材１の上面１ａ側に向わせているのである。
この結果、実施例１に係る反射材１の下面１ｂから外部に放射される透過光７が少なくなり、反射材１の上面１ａにおける可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めることができるという効果を有するのである。
【００２５】
ここで、実施例１に係る反射材１の内部に含有される散乱体２について詳細に説明する。
実施例１に係る反射材１に含有される五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、いずれも室温条件下では白色を有する粒子であり、比較的高い屈折率を有している。
そして、これらは１０００℃程度の温度条件下であれば大気中で白色が維持される。すなわち、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、酸化雰囲気中において１０００℃程度まで加熱した場合でも白色が維持されるのであるが、これらを一般的なアルミナセラミックスの焼結温度と同程度にまで、すなわち、１５００℃を超えて加熱した場合、散乱体２自体が変色してしまい、出来上がった反射材１の白色度が低下して、高反射性が失われてしまうおそれもあった。
そこで、実施例１に係る反射材１においては、通常、酸化雰囲気中において８９０℃の温度条件下において焼結させることのできるホウ珪酸ガラス原料を、実施例１に係る反射材１の母材として用いることで、その焼成温度を７００℃〜１１００℃としている。
一般に高反射材用として知られるアルミナセラミックスの焼成温度は１５００℃以上であるため、高反射性を有する実施例１に係る反射材１の焼成温度を大幅に低減することができるという効果を有する。
従って、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種を実施例１に係る反射材１に含有させた場合に、焼成時に散乱体２が変色するのを防止することができるので、焼成後も実施例１に係る反射材１の高反射性を維持することができるという効果を有する。
【００２６】
また、本実施例に係る反射材１は、先にも述べたように、化学式：ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ4又はＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8で示されるガラス成分微結晶の結晶体であるアノーサイト８を含有している。
このアノーサイト８は、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体の母材としてホウ珪酸ガラス原料を用いることで、その焼成時に反射材１を構成するセラミックス焼結体の内部に析出するものである。
その一方で、アノーサイト８は、実施例１に係る反射材１の焼成温度を変動させたり、あるいは、原料粉体中に含有されるアルミナの含有量を変動させたりして製造条件が変わった場合に、その析出量が大幅に増減する場合がある。
そして、万一、反射材１の内部に十分な量のアノーサイト８が析出されない場合には、反射材１の内部において、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射が不十分となり、その表面における反射率が向上されない。
【００２７】
よって、このような事態を回避する目的で、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えてもよい、つまり、原料粉体を構成するセラミックス原料の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えておいてもよい。
このように、実施例１に係る反射材１を製造する際に、原料粉体中に予め結晶化済アノーサイトを含有させておくことで、焼成温度等の製造条件が変動した場合でも実施例１に係る反射材１の内部に一定量のアノーサイト８を確実に含有させることができるという効果を有する。
なお、本願明細書においては、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体中に予め含有させる結晶化済のアノーサイトを「アノーサイトＡ」とし、また、実施例１に係る反射材１の焼成時に、その内部に自然に析出するアノーサイトを「アノーサイトＢ」として区別している。
さらに、本願明細書中において単に「アノーサイト」と記載する場合には、「アノーサイトＡ」と「アノーサイトＢ」の両方を包含した広義のアノーサイトを指し示しているものとする。以下に示す他の実施例においても同様である。
【００２８】
また、このようなアノーサイトＡとしては、例えば、ホウ珪酸ガラス原料を予め８５０℃の温度条件下において焼成してなる結晶化ガラスを粉体状に粉砕した焼粉（この焼粉はその大部分がアノーサイトにより構成されている）や、あるいは、天然鉱物である灰長石等を用いることが可能である。
このように、実施例１に係る反射材１の製造に用いられるセラミックス原料の一部を、予めアノーサイトＡに置き換えておくことで、実施例１に係る反射材１の内部に含有されるアノーサイトの量が、製造条件の変動に伴って大幅に増減するのを防止することができるという効果を有する。
従って、実施例１に係る反射材１の内部に自然に十分な量のアノーサイトＢが析出した場合と同様に、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を拡散させることができる。
この結果、高反射性を有し、かつ、品質のバラツキの少ない反射材１を一層確実に提供することができるという効果を有する。
【００２９】
言い換えると、実施例１に係る反射材１の製造に用いられるセラミックス原料の一部を、予めアノーサイトＡに置き換えておくことで、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射する反射材１の焼成温度を低く設定した場合でも、反射材１の内部に紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射効果を有するアノーサイトを確実に含有させることができることを意味しており、この結果、散乱体２の添加量を最小限度にすることができるという効果を有する。
加えて、実施例１に係る反射材１を焼成するための熱量を低減することができると同時に、散乱体２の添加量を削減することができる。
よって、実施例１に係る反射材１の製造コストを大幅に削減することができるので、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することのできる反射材１を安価に提供することができるという効果を有する。
【００３０】
さらに、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料は、例えば、シリカ（ＳｉＯ2），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）,カルシア（ＣａＯ）からなり、これらの総重量を１００wt％とした場合に、それぞれが８１wt％，２wt％，１３wt％，４wt％ずつ配合されたものである。なお、ここに示すホウ珪酸ガラス原料の配合比率はあくまでも一例であり、これらの配合比率はホウ珪酸ガラスの主要な特性、すなわち、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種から成る散乱体２を含有して焼成した際に、その変色を防止して高反射性を維持させるという特性を有するものであれば、どのようなホウ珪酸ガラス原料であっても使用可能である。
【００３１】
実施例１に係る反射材１において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が高効率で反射される仕組みについて図２を参照しながらさらに詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例１に係る反射材の内部断面を示す概念図である。
図２に示すように、実施例１に係る反射材１は、アノーサイト８（アノーサイトＡ及びアノーサイトＢ、又は、アノーサイトＢ）、アルミナ粒子９、散乱体２、及び、これらの３種類の粒子同士の空隙により形成される気孔１０により形成されている。
このような反射材１の内部には、異なる屈折率を有する２種類の物質（粒子−粒子、または、粒子−気体）が接触する面、すなわち、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を反射させる反射面が無数に形成されている。
このような実施例１に係る反射材１の内部に形成される反射面は、大きく２種類に大別することができ、一方は反射材１の固体部分を形成する粒子、すなわち、アノーサイト８又はアルミナ粒子９又は散乱体２と、気孔１０とが接触する境界面１１であり、もう一方は、アノーサイト８とアルミナ粒子９、アノーサイト８と散乱体２、アルミナ粒子９と散乱体２の接触面である粒界１２である。
すなわち、屈折率の異なる３種類の粒子により実施例１に係る反射材１の固形部分を構成することで、セラミックス焼結体を構成する粒子を１種類とした場合に比べて（特に、アルミナのみからなるアルミナセラミックスに比べて）、反射面として作用する粒界１２の面積を大幅に増大させることができるという効果を有する。
この結果、実施例１に係る反射材１の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を大幅に促進することができるのである。
【００３２】
さらに発明者らは、セラミックス焼結体１２を構成する粒子である、散乱体２や、アルミナ粒子９や、アノーサイト８の粒子径、及び気孔１０の直径が小さくなるにつれて紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が粒子や気孔１０の内部への光の透過が起こり難くなると同時に、その境界面１１や粒界１２における反射性が高まることを見出した。
従って、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いられる原料粉体中の散乱体２やアルミナ、及びアノーサイト８の平均粒径を１μｍ以下とすることで、反射材１の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を促進することができる。
よって、実施例１に係る反射材１の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めることができるのである。
また、反射材１を形成するセラミックス焼結体は、その固体部分を構成する粒子の平均粒径が小さくなるほどその内部における粒子同士の結合構造が緻密になり、その機械的強度が高められるので、この点からも原料粉体中のアルミナや散乱体２、アノーサイトＡの平均粒径は１μｍ以下であることが望ましい。
【００３３】
実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体の配合例について詳細に説明する。
紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することのできる反射材１を製造するには、原料粉体を以下の配合例１に示すような割合で配合することが望ましい。
（配合例１）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、ホウ珪酸ガラス原料を５４wt％、アルミナを３６wt％、散乱体１５として、例えば、五酸化ニオビウムを１０wt％加えてもよい。
この場合、ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこれら両方の一部をアノーサイトＡに置き換えても良い。
また、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合、散乱体２の添加量は５wt％以上であることが望ましい。
これは、散乱体２の添加量が５wt％よりも少ないと、反射材１の内部に粒界１２が十分に形成されず、反射材１の表面において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができない。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
また、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナの添加量は１５〜４０wt％の範囲内であることが望ましい。
これは、アルミナの添加量が１５wt％よりも少ないと、反射材１の内部に粒界１２が十分に形成されず、反射材１の表面において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができない。
他方、アルミナの添加量が４０wt％よりも多いと、やはり反射材１の内部における粒界１２の形成が促進されないためである。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
【００３４】
一般に、アルミナの熱膨張係数は７.５×１０-6程度であり、ホウ珪酸ガラスの熱膨張係数は３.２×１０-6〜６.５×１０-6の範囲内である。また、アノーサイト８の熱膨張係数は通常、３.２×１０-6〜５.０×１０-6程度であり、散乱体２の熱膨張係数はいずれもホウ珪酸ガラス原料の熱膨張係数の上限値よりも大きいので、実施例１に係る反射材１の内部におけるアノーサイト８の含有量を多くすることで、反射材１の熱膨張係数を縮減させる側にシフトさせることができる。
よって、実施例１に係る反射材１においては、その内部にアノーサイト８を含有させることで、反射材１の熱膨張係数を低減させることができ、反射材１に昇降温が繰り返された場合でも、亀裂が生じる等の不具合が生じるのを防止することができるという効果を有する。
【００３５】
また、実施例１に係る反射材１においては、その高反射性が損なわれない程度に、原料粉体中のアルミナ、ホウ珪酸ガラス原料、散乱体２の配合比率を、あるいは、アルミナ、ホウ珪酸ガラス原料、散乱体２、アノーサイトＡの配合比率をそれぞれ変動させることで、その熱膨張係数を所望の値に調整することが可能である。
この場合、実施例１に係る反射材１を、例えば、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージに用いる反射体として用いる場合、反射材１の高反射性を維持しながら熱膨張係数を被接合対象である基板の熱膨張係数に近似させることができる。
従って、このような反射材１から成る反射体を用いた発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージが、発光素子の発光や消灯に伴って昇降温が繰り返しされた場合であっても、基板と反射体の接合部分に亀裂が生じたり、基板から反射体が剥離するといった不具合が生じるのを防止することができる。
【００３６】
例えば、以下に示す配合例２,３のように原料粉体を配合した場合、反射材１の高反射性を保ちながら熱膨張係数を窒化アルミニウム焼結体や、窒化アルミニウム系化合物に近似させることができる。
（配合例２）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、熱膨張係数が４.０×１０-6程度のホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体２とにより構成すればよい。
この場合、散乱体２の添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、１０〜２０wt％の範囲内であることが望ましい。
（配合例３）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、熱膨張係数が４.０×１０-6程度のホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体２とアノーサイトＡにより構成してもよい。
この場合、散乱体２の添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、１０〜２０wt％の範囲内であることが望ましい。
また、アノーサイトＡの添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、５wt％以下であることが望ましい。
【００３７】
実施例１に係る反射材１の製造工程について図４を参照しながら説明する。
図３は実施例１に係る反射材の製造工程を示すフローチャートである。
図３に示すように、実施例１に係る反射材１を製造するには、ホウ珪酸ガラス原料とアルミナからなるセラミックス原料と、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種からなる散乱体２とを混合して原料粉体を調合する（ステップＳ１）。
このとき、粉体原料の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体２を５wt％以上となるよう、また、アルミナは１５〜４０wt％の範囲内となるよう配合することが望ましい。
また、セラミックス原料の一部をアノーサイトＡに置き換えてもよい。この場合、アノーサイトＡとして、例えば、上述の焼粉や灰長石、あるいは、これらの組み合わせを用いることが可能である。
【００３８】
この後、例えば、ボールミル等によりステップＳ１において調合された粉体原料の平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕混合し（ステップＳ２）、次に、この混合物に、有機質バインダーとして、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等を、また、溶剤としてキシレン、トルエン、ブタノール等をそれぞれ単体で、あるいはこれらのうちの２種類又は３種類を混合して添加して（ステップＳ３）スラリー状物質を形成させる（ステップＳ３）。
なお、図３においては、原料の調合工程（ステップＳ１）において散乱体１５を添加する場合を例に挙げて説明しているが、粉砕及び混合工程（ステップＳ２）の後に予め所望の平均粒径に調整した散乱体２を添加してもよい。
【００３９】
続いて、ステップＳ３においてそれぞれの粒子の平均粒径が所定の範囲内となるよう調整されたスラリー状物質を、噴霧乾燥機を用いて顆粒状粉末にした後（ステップＳ４）プレス成形法により所望の形状に成形する（ステップＳ５）。
例えば、有機質バインダーを加えて噴霧乾燥した粒状体を、面圧８００〜１５００kgf／cm2の押圧力を加えてプレス成形して、例えば、平板状に形成したり、環状のセラミックス成形体とする。あるいは、中空部を有する容器のように形成することによれば、外形上厚みが不均一であるような形状にも成形することが可能である。
このように、プレス成形法を用いることによれば、様々な形状を有する反射材１を容易に製造することができるという効果を有する。
この工程の後に、上述のような工程を経て作製したセラミックス成形体を、例えば、酸化（Ｏ2）雰囲気中において、７００〜１１００℃の温度条件下で焼成すればよい（ステップＳ６）。
【００４０】
なお、この焼成工程において反射材１を構成するセラミックス焼結体の結晶化率をほぼ１００％とすることで、より具体的には反射材１を構成するセラミックス焼結体の結晶化率をほぼ１００％とすることで、すなわち、反射材１を構成するセラミックス焼結体の熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態とすることで、実施例１に係る反射材１をその後の工程において再焼成した場合に寸法変化が生じるのを防止することができる。
また、実施例１に係る反射材１は、一旦焼成した後、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において、かつ、この反射材１の焼成温度以下の温度条件下において再焼成した場合でも黄変等の変色が生じない。つまり、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において再焼成した場合でも紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができるという優れた性質を備えている。
従って、例えば、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージの基板上に、反射材１から成る反射体を低融点金属から成る導電ペーストを用いて接合する際に、導電ペーストの焼成と反射材１から成る反射体の接合を同時に行うことができるという効果を有する。
あるいは、導電ペーストの焼成と、反射材１から成る反射体の接合と、この導電ペーストを用いた発光素子の基板上への接合を同時に行うことができるという効果を有する。
なお、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージの基板への反射体の接合と、導電ペーストを焼成するための焼成工程を酸化雰囲気中で行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕを用いればよい。また、この焼成工程を還元雰囲気中で行うには、導電ペーストの主成分にＣｕを用いればよい。さらに、この焼成工程を真空中で行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金を用いればよい。
このように、反射材１から成る反射体を低融点金属を主成分とする金属ろう材を用いて被接合対象に接合することで、例えば、合成樹脂製からなる接着剤を用いて接合した場合に比べてその接合強度を大幅に向上させることができるという効果を有する。
【００４１】
よって、実施例１に係る反射材１によれば、可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができるという効果を有する。
また、実施例１に係る反射材１は、ガラスセラミックスの一種であるセラミックス焼結体であるため、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高耐久性を有する反射材を提供することができるという効果も有する。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明の実施例２に係る反射体について図４を参照しながら詳細に説明する。（特に請求項５に対応。）
図４は本発明の実施例２に係る反射体の一例を示す概念図である。
図４に示すように、実施例２に係る反射体１３は、上記のような実施例１に係る反射材１をプレス成形法により、例えば、環状に形成したものである。
なお、本願でいう「環状」とは、必ずしも「円形」のみを意味しているのではなく、多角形などの角を有するものでもよく、端部を備えることなく連続してつながっている状態を示すものである。また、実施例２に係る反射体１３は必ずしも環状である必要はなく、光源から発せられる紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）をその表面において良好に反射することができるよう構成されるものであれば、必ずしも環状でなくともよい。すなわち、光源の外側面を、例えば、角柱状の部材を複数組み合わせて取り囲んで実施例２に係る反射体１３を形成してもよい。
なお、図４では、例えば、発光素子搭載用基板上に接合したり、あるいは、発光素子収納用パッケージに用いる反射体１３を例に挙げて説明しているが、上記目的以外の光学系機器に反射体１３を用いる場合には、その成形工程においてプレス成形法を採用することで、使用目的に応じた適切な形状に容易に反射体１３を成形することができるという効果を有する。
例えば、中空部を有する容器のような形状に実施例２に係る反射体１３を成形することで、外形上厚みが不均一であるような形状に反射体１３を成形することができる。また、この時、反射体１３の製造に要する原材料を節約することができる。しかも、焼成時に焼成むらの発生を防止することができ、焼成に伴う変形等の不具合の発生を抑制することができるという効果も有する。
そして、実施例２に係る反射体１３は、上述の実施例１に係る反射材１と同じ効果を有する。つまり、実施例２に係る反射体１３によれば、その反射面１３ａにおいて可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高耐久性を有する反射体を提供することができるという効果を有する。
【００４３】
また、実施例２に係る反射体１３を発光素子搭載用基板上に接合したり、あるいは、発光素子収納用パッケージに用いる場合で、かつ、これらの基板上に２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光を発する発光素子が搭載され、さらに、２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光により励起されて可視光領域の光を放射する蛍光体を備える場合、反射体１３は発光素子から放射され蛍光体に未到達の紫外光の集光性を高めると同時に、蛍光体から発せられた可視光領域の光の集光性をも高めることができるという効果を有する。
よって、上述のような紫外光を発する発光素子と、紫外光により励起される蛍光体を備える発光素子搭載用基板、あるいは、発光素子収納用パッケージの発光効率を向上することができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材及びそれを用いた反射体に関するものであり、照明装置や光学系機器に関する分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１に係る反射材の内部において光が散乱する様子を示す概念図である。
【図２】実施例１に係る反射材の内部の様子を示す概念図である。
【図３】実施例１に係る反射材の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】実施例２に係る反射体の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…反射材（セラミックス焼結体） １ａ…上面 １ｂ…下面 ２…散乱体 ３…光 ４…入射光 ５…反射光 ６…散乱光 ７…透過光 ８…アノーサイト（ガラス成分微結晶） ９…アルミナ粒子 １０…気孔 １１…境界面（反射面） １２…粒界（反射面） １３…反射体 １３ａ…表面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することのできる反射材に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から発せられる光の発光効率を高めたり、特定波長域にピークを有する光を高効率で伝達させるには、反射材の反射率を向上させる必要があり、高反射材や高反射性塗料、あるいは高反射ミラーに関する発明がいくつか開示されている。
【０００３】
以下に、従来技術に係る「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」について説明する。
特許文献１に記載される「発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオード」は、アルミナセラミックスを用いた発光ダイオード用パッケージ及び発光ダイオードに関するものであり、具体的には、発光ダイオード素子を実装するためのベース体の上部に、反射面を有する開口を形成したカバー体を貼着された発光ダイオード用パッケージにおいて、ベース体及びカバー体を気孔直径が０．１０〜１．２５μｍのアルミナセラミックス又は気孔率が１０％以上のアルミナセラミックスを用いて形成したことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に記載の発明によれば、特に原料中におけるアルミナの重量比率を９６％以上とすることで、製造されるアルミナセラミックスの表面における反射率を、測定基準であるＢａＳＯ4を塗布した球体の表面における反射率に近似させることができるという効果を有する。
【０００４】
また、特許文献２には「高反射性白色粉体塗料及びその塗料を用いた照明器具用反射板」という名称で、水銀灯などに用いられる、耐熱、耐光性反射板に使用する粉体塗料に関する発明が開示されている。
特許文献２に記載の発明は、酸価２０〜２００の酸基含有ポリエステル樹脂を９５〜２５重量部とエポキシ当量２００〜１０００のグリシジル基含有アクリル樹脂を５〜７５重量部とを必須の成分とする基本樹脂100重量部に対し、屈折率２．７以上で平均粒径が0.2〜0.3μｍの酸化チタンを５０〜２００重量部含む粉体塗料を構成し、照明器具の反射板に塗着焼成してなるものである。
上記構成の特許文献２に記載の発明によれば、反射面における可視光領域の光の平均全反射率が９０％以上の塗膜を形成することができる。
【０００５】
さらに、特許文献３には、「高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系」という名称で、カメラ、複写機、プリンタ等の高機能な光学機器に好適な高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系に関する発明が開示されている。
特許文献３に記載の発明は、基板側から第１層がＳｉＯｘ膜、第２層がＡｌ膜、第３層が金属酸化物、第４層が金属反射膜としてのＡｇ膜、さらにその上に保護膜ないし増反射膜がこの順に積層されて構成されていることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献３に記載の発明によれば、金属膜の高い反射率を生かしつつ、密着性、耐腐食性ならびに耐光性に優れた高反射ミラーおよび高反射ミラー光学系を提供することができ、しかも、高反射ミラーの分光反射率特性を、波長４００〜７００ｎｍの領域で略９７％以上とすることができるという効果を有する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８７１３２号公報
【特許文献２】特開２００７−２１７６２９号公報
【特許文献３】特開２００３−１２１６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発明は、セラミックスであるため成形性がよく、可視光領域の光を高効率で反射するという利点を有するものの、一般にアルミナセラミックスは、焼成温度が１０００℃前後のガラスセラミックスに比べて焼成温度が１５００℃程度と高く、製造コストがかさむという課題があった。
【０００８】
特許文献２に記載の発明は、白色顔料である酸化チタンと樹脂からなる塗膜であるため、反射体の形状は、塗膜の形成が可能なものに限定されてしまうことから、その形状及び用途が限られるという課題があった。
また、特許文献２に記載の発明は、紫外光領域の光の反射率が低いので、紫外光によって発光体を励起して可視光領域の光を放射するような発光装置には適さないという課題があった。
さらに、反射体を構成する場合、反射板に特許文献２に記載の発明を塗着焼成するのであるが、少なくとも２種類の熱膨張係数の異なる材質により構成されるため、長期間にわたってこの反射体を使用した場合、光源の点灯や消灯に伴う昇降温によって塗膜が反射板から剥離する恐れがあった。
また、特許文献２に記載の発明は、樹脂を含有するため耐光性を有していたとしても紫外線による劣化は避けられないという課題もあった。
【０００９】
特許文献３に記載の高反射性ミラーは、５層からなる高反射被膜であり、反射面が平坦でない場合には、均質な高反射被膜を形成することが難しいという課題があった。
また、特許文献２に記載の発明の場合と同様に、例えば、発光時に発熱を伴う光源の近傍で使用した場合に、基板と被膜から構成される反射体に昇降温が繰り返されることで、基体から被膜が剥離する恐れもあった。
さらに、特許文献３に記載の高反射性ミラーは、基板上に被膜を複数層積層する必要があり製造工程が煩雑であるという課題があった。
【００１０】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材及びそれを用いた反射体を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明である反射材は、原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体から成る反射材であって、原料粉体は、セラミックス原料と、セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、反射材は、その内部にホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とするものである。
上記構成の反射材において、原料粉体と、有機質バインダーとを混合して焼成したものは、高反射性を有するセラミックス焼結体（反射材）を形成するという作用を有する。
また、粉体原料を構成する散乱体は、７００℃〜１１００℃の低温条件下において焼成された場合でも白色が維持されるので、請求項１に記載のセラミックス焼結体の内部において可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を拡散反射させるという作用を有する。
特に、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、この散乱体を５wt％以上含有させることで、請求項１に記載の反射材の内部において粒界の形成を促進して、可視光領域の光に加えて、紫外領域の光や、赤外領域の光も良好に拡散反射させるという作用を有する。
また、粉体原料を構成するセラミックス原料において、ホウ珪酸ガラス原料は焼成時に溶融して骨材であるアルミナ及び散乱体をその内部に内在させると同時に、セラミックス焼結体の内部において散乱体と同様に可視光領域の光の拡散反射を促進するアノーサイトを析出するという作用を有する。また、ホウ珪酸ガラス原料は、焼結助剤としても作用する。
よって、請求項１に記載のセラミックス焼結体は、その内部に白色度が高い状態で維持された散乱体、及びアノーサイトを内包することで、これらが共同して請求項１に記載の反射材の内部において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に拡散反射させるという作用を有する。
さらに、請求項１に記載の反射材は、粒子状のアルミナと散乱体とアノーサイトとが、結晶化しなかったガラス質成分により互いに結合されたものであり、屈折率の異なる２種類の粒子の接触面は、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を反射する反射面（粒界）として作用する。
そして、請求項１に記載の反射材を、アルミナ粒子と散乱体とアノーサイトの少なくとも３種類で構成することで、１種類の粒子（例えば、アルミナ粒子のみ）により反射材を構成する場合に比べて、請求項１に記載の反射材の内部における粒界の面積を増大させるという作用を有する。
この結果、請求項１に記載の反射材の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めるという作用を有する。
また、アノーサイトは、衝撃に強く、かつ、熱膨張係数が小さいので、請求項１に記載の反射材の機械的強度を高めると同時に、請求項１に記載の反射材昇降温が繰り返された場合でも亀裂の発生等の不具合が生じるのを妨げるという作用を有する。
【００１２】
請求項２記載の発明である反射材は、請求項１に記載の反射材であって、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有することを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１に記載の発明と同様の作用に加え、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有させることで請求項２に記載の反射材に十分な機械的強度を付与するという作用を有する。
また、請求項２に記載の反射材の内部において粒界の形成を促進して、紫外領域の光、及び、赤外領域の光の反射率を可視光領域の光の反射率と同程度にするという作用を有する。
【００１３】
請求項３記載の発明である反射材は、請求項１又は請求項２に記載の反射材であって、ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えたことを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同様の作用を有する。
また、請求項３に記載の反射材を構成するセラミックス焼結体の焼成温度を７００〜１１００℃の範囲内において変化させた場合、セラミックス焼結体の内部に析出するアノーサイトの量が増減して、請求項４に記載の反射材の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率が変動する可能性がある。
よって、請求項３に記載の発明においては、反射材を製造する際に用いる原料粉体中に結晶化済のアノーサイトを予め含有させておくことで、焼成された請求項３に記載の反射材中におけるアノーサイトの量を一定以上にするという作用を有する。
従って、焼成温度の変動に伴う請求項３に記載の反射材の、反射率の変動を抑制するという作用を有する。
【００１４】
請求項４記載の発明である反射材は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の反射材であって、反射材は、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同様の作用に加え、反射材を形成するセラミックス焼結体を、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態とすることで、すなわち、その結晶化率をほぼ１００％とすることで、請求項４に記載の反射材を一旦焼成した後に再焼成した際の、寸法変化を抑制するという作用を有する。
また、請求項４に記載の反射材は、一旦焼成した後、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において、かつ、この反射材の焼成温度以下の温度条件下において再焼成した場合でも黄変等の変色が生じない。すなわち、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができる。
よって、請求項４に記載の反射材を、Ａｕ系、Ａｇ系、Ｃｕ系の低融点金属を主成分とする金属ろう材による接合を可能にするという作用を有する。
【００１５】
請求項５記載の発明である反射体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなり、プレス成形法により成形されることを特徴とするものである。
上記構成の反射体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなるものであり、請求項１乃至請求項４のそれぞれの発明と同様の作用を有する。
また、プレス成形法を用いることで、請求項５記載の反射体を、例えば凹凸を有する形状であっても容易に成形させるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１記載の発明においては、セラミックス原料の母材としてＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス基板）の原料であるホウ珪酸ガラス原料を用いることで、７００℃〜１１００℃の温度条件下において焼成させることができるので、高反射材料として知られるアルミナセラミックスに比べて、その製造コストを安価にすることができるという効果を有する。
また、請求項１に記載の反射材の内部分散された状態で内包される散乱体とアノーサイトは、いずれも高い屈折率を有することから、請求項１に記載の反射材の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を促進するという効果を有する。
さらに、散乱体を５wt％以上含有することで請求項１に記載の反射材の内部における粒界の面積が増大し、請求項１に記載の反射材の内部に入射した紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が反射材の表面にもどる可能性が高められ、請求項１に記載の反射材の表面における反射率を向上することができるという効果を有する。
また、アノーサイトの熱膨張係数は一般に５.０×１０-6〜３.２×１０-6程度であり、アルミナセラミックスや窒化アルミニウム焼結体に比べて小さいので、請求項１に記載の反射材にこのようなアノーサイトを含有させることで、反射材に昇降温が繰り返された場合でも、反射材に亀裂の発生等の不具合が生じるのを防止することができるという効果を有する。また、請求項１に記載の反射材の機械的強度を高めることができるという効果も有する。
従って、請求項１に記載の発明によれば、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材を安価に提供することができるという効果を有する。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様の効果に加え、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナを１５wt％以上含有させることで、請求項２に記載の反射材の機械的強度を向上させることができると同時に、反射面として作用する粒界の形成を促進して、請求項２に記載の反射材の表面において、紫外領域の光、及び、赤外領域の光の反射率を可視光領域の光の反射率と同程度にすることができるという効果を有する。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のそれぞれの発明と同様の効果に加え、原料粉体を構成するホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えることで、すなわち、セラミックス原料の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えることで、請求項３に記載の反射材の焼成温度を７００〜１１００℃の範囲内において変動させた場合に、その内部に析出するアノーサイトの量が変動して、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率が低下するのを防止することができるという効果を有する。
よって、品質にバラツキの少ない高品質な反射材を提供することができるという効果を有する。
また、請求項３に記載の反射材を形成するセラミックス焼結体の焼成温度が低くなるにつれアノーサイトの析出量が減少する傾向が認められるのであるが、予め原料粉体を構成するアルミナの一部を結晶化済アノーサイトに置き換えておくことで、低い温度で焼成した場合でも請求項３に記載の反射材に十分な高反射性を付与することができるという効果を有する。
よって、請求項３に記載の反射材に十分な反射性を付与しながらその製造コストを安価にすることができるという効果を有する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同様の効果に加え、請求項４に記載の反射材の結晶化率をほぼ１００％とすることで、再焼成した場合に寸法変化が生じるのを防止することができるという効果を有する。
従って、例えば、発光素子搭載用基板、又は、発光素子収納用パッケージの基板上に接合して用いる反射体を請求項４に記載の反射材により構成した場合、焼成済みの基板上に接合材となる導電ペーストを印刷しておき、この導電ペースト上に請求項４に記載の反射材からなる反射体を仮止めしておくことによれば、接合材の焼成と反射体の接合を同時に行うことができるという効果を有する。
さらに、基板上に印刷される別の導電ペースト上に発光素子を仮止めしておくことによれば、接合材の焼成と、反射体の接合と、発光素子の接合とを同時に行うことができるという効果を有する。
よって、発光素子搭載用基板又は発光素子収納用パッケージを製造する際に、基板上に反射体と発光素子とを別々に接合する場合に比べて製造工程を簡略化することができるという効果を有する。
また、金属ろう材を用いて請求項４に記載の反射材を被接合対象に接合した場合、合成樹脂製の接着剤で接合した場合に比べて、その接合強度を大幅に向上させることができるという効果を有する。
従って、請求項４に記載の発明によれば製品の製造コストを削減することができるという効果を有する。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなるものであり、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の発明と同様の効果を有する。
また、反射体をプレス成形法により成形することで、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の反射材を様々な形状に容易に成形することができるという効果を有する。
よって、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、かつ、反射体を構成する部材が１種類のみであり、しかも、使用目的に応じた適切な形状を有する反射体を安価に提供することができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る反射材およびそれを用いた反射体の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】
以下に、本発明の実施例１に係る反射材の内部において、可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が拡散される仕組みについて図１を参照しながら説明する。（特に請求項１乃至請求項４に対応。）
一般にＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）として知られるホウ珪酸ガラスは、高い機械的強度を備えると同時に、熱膨張率が小さいので昇降温が繰り返された場合でも破損する恐れが少ない。このため、エレクトロニクス分野における基板用材料等として注目されている。
また、ガラスセラミックスを含むセラミックス焼結体は、一般に樹脂に比べて紫外線を照射した際の劣化が起こらず、金属材料のように酸化や、大気中の化合物との化学反応により変色する恐れがないという長所を有する。
そこで、本発明の実施例１に係る反射材は、このようなガラスセラミックス（ホウ珪酸ガラス）の特性を利用しつつ、その内部に光を散乱させる作用を有する粒子を少なくとも２種類含有させることで、その表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を向上させたものである。
【００２３】
このような実施例１に係る反射材は、より具体的には、ホウ珪酸ガラス原料とアルミナとを含有するセラミック原料に、五酸化ニオビウム（Ｎｂ2Ｏ5），酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2），五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5），酸化亜鉛（ＺｎＯ）から選択される少なくとも１種を散乱体として添加した原料粉体に、有機質バインダーを混合したものを成形した後に焼成してなるセラミックス焼結体であり、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体を５wt％以上含有し、さらに、実施例１に係る反射材はその内部に、焼成時にホウ珪酸ガラス原料から析出するアノーサイトを内包するものである。
【００２４】
図１は本発明の実施例１に係る反射材の内部において光が散乱する様子を示す概念図である。
図１に示すように、反射材１の上面１ａに可視光領域の光３が照射されると、光３の一部は反射材１の上面１ａにおいて反射光５として反射される一方で、反射材１の上面１ａから入射光４として内部に侵入し、反射材１の下面１ｂにおいて反射されなかった入射光４は透過光７として反射材１の下面１ｂから外部に放射されてしまう。
このように、光３の一部が反射材１の内部を通過して透過光７として外部に放射されてしまうことで光３の減衰が起こるのである。
そこで、実施例１に係る反射材１においては、その内部に、常温下において比較的高い屈折率を有する五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種から成る散乱体２及び、反射材１の焼成時にホウ珪酸ガラス原料から析出するアノーサイト８を内包させることで、入射光４を散乱させている。
つまり、実施例１に係る反射材１の内部に分散する散乱体２やアノーサイト８によって入射光４の散乱が繰り返される過程において、入射光４の大部分を散乱光６として再び反射材１の上面１ａ側に向わせているのである。
この結果、実施例１に係る反射材１の下面１ｂから外部に放射される透過光７が少なくなり、反射材１の上面１ａにおける可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めることができるという効果を有するのである。
【００２５】
ここで、実施例１に係る反射材１の内部に含有される散乱体２について詳細に説明する。
実施例１に係る反射材１に含有される五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、いずれも室温条件下では白色を有する粒子であり、比較的高い屈折率を有している。
そして、これらは１０００℃程度の温度条件下であれば大気中で白色が維持される。すなわち、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛は、酸化雰囲気中において１０００℃程度まで加熱した場合でも白色が維持されるのであるが、これらを一般的なアルミナセラミックスの焼結温度と同程度にまで、すなわち、１５００℃を超えて加熱した場合、散乱体２自体が変色してしまい、出来上がった反射材１の白色度が低下して、高反射性が失われてしまうおそれもあった。
そこで、実施例１に係る反射材１においては、通常、酸化雰囲気中において８９０℃の温度条件下において焼結させることのできるホウ珪酸ガラス原料を、実施例１に係る反射材１の母材として用いることで、その焼成温度を７００℃〜１１００℃としている。
一般に高反射材用として知られるアルミナセラミックスの焼成温度は１５００℃以上であるため、高反射性を有する実施例１に係る反射材１の焼成温度を大幅に低減することができるという効果を有する。
従って、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種を実施例１に係る反射材１に含有させた場合に、焼成時に散乱体２が変色するのを防止することができるので、焼成後も実施例１に係る反射材１の高反射性を維持することができるという効果を有する。
【００２６】
また、本実施例に係る反射材１は、先にも述べたように、化学式：ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ4又はＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8で示されるガラス成分微結晶の結晶体であるアノーサイト８を含有している。
このアノーサイト８は、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体の母材としてホウ珪酸ガラス原料を用いることで、その焼成時に反射材１を構成するセラミックス焼結体の内部に析出するものである。
その一方で、アノーサイト８は、実施例１に係る反射材１の焼成温度を変動させたり、あるいは、原料粉体中に含有されるアルミナの含有量を変動させたりして製造条件が変わった場合に、その析出量が大幅に増減する場合がある。
そして、万一、反射材１の内部に十分な量のアノーサイト８が析出されない場合には、反射材１の内部において、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射が不十分となり、その表面における反射率が向上されない。
【００２７】
よって、このような事態を回避する目的で、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えてもよい、つまり、原料粉体を構成するセラミックス原料の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えておいてもよい。
このように、実施例１に係る反射材１を製造する際に、原料粉体中に予め結晶化済アノーサイトを含有させておくことで、焼成温度等の製造条件が変動した場合でも実施例１に係る反射材１の内部に一定量のアノーサイト８を確実に含有させることができるという効果を有する。
なお、本願明細書においては、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体中に予め含有させる結晶化済のアノーサイトを「アノーサイトＡ」とし、また、実施例１に係る反射材１の焼成時に、その内部に自然に析出するアノーサイトを「アノーサイトＢ」として区別している。
さらに、本願明細書中において単に「アノーサイト」と記載する場合には、「アノーサイトＡ」と「アノーサイトＢ」の両方を包含した広義のアノーサイトを指し示しているものとする。以下に示す他の実施例においても同様である。
【００２８】
また、このようなアノーサイトＡとしては、例えば、ホウ珪酸ガラス原料を予め８５０℃の温度条件下において焼成してなる結晶化ガラスを粉体状に粉砕した焼粉（この焼粉はその大部分がアノーサイトにより構成されている）や、あるいは、天然鉱物である灰長石等を用いることが可能である。
このように、実施例１に係る反射材１の製造に用いられるセラミックス原料の一部を、予めアノーサイトＡに置き換えておくことで、実施例１に係る反射材１の内部に含有されるアノーサイトの量が、製造条件の変動に伴って大幅に増減するのを防止することができるという効果を有する。
従って、実施例１に係る反射材１の内部に自然に十分な量のアノーサイトＢが析出した場合と同様に、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を拡散させることができる。
この結果、高反射性を有し、かつ、品質のバラツキの少ない反射材１を一層確実に提供することができるという効果を有する。
【００２９】
言い換えると、実施例１に係る反射材１の製造に用いられるセラミックス原料の一部を、予めアノーサイトＡに置き換えておくことで、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射する反射材１の焼成温度を低く設定した場合でも、反射材１の内部に紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射効果を有するアノーサイトを確実に含有させることができることを意味しており、この結果、散乱体２の添加量を最小限度にすることができるという効果を有する。
加えて、実施例１に係る反射材１を焼成するための熱量を低減することができると同時に、散乱体２の添加量を削減することができる。
よって、実施例１に係る反射材１の製造コストを大幅に削減することができるので、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することのできる反射材１を安価に提供することができるという効果を有する。
【００３０】
さらに、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いるホウ珪酸ガラス原料は、例えば、シリカ（ＳｉＯ2），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）,カルシア（ＣａＯ）からなり、これらの総重量を１００wt％とした場合に、それぞれが８１wt％，２wt％，１３wt％，４wt％ずつ配合されたものである。なお、ここに示すホウ珪酸ガラス原料の配合比率はあくまでも一例であり、これらの配合比率はホウ珪酸ガラスの主要な特性、すなわち、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種から成る散乱体２を含有して焼成した際に、その変色を防止して高反射性を維持させるという特性を有するものであれば、どのようなホウ珪酸ガラス原料であっても使用可能である。
【００３１】
実施例１に係る反射材１において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が高効率で反射される仕組みについて図２を参照しながらさらに詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例１に係る反射材の内部断面を示す概念図である。
図２に示すように、実施例１に係る反射材１は、アノーサイト８（アノーサイトＡ及びアノーサイトＢ、又は、アノーサイトＢ）、アルミナ粒子９、散乱体２、及び、これらの３種類の粒子同士の空隙により形成される気孔１０により形成されている。
このような反射材１の内部には、異なる屈折率を有する２種類の物質（粒子−粒子、または、粒子−気体）が接触する面、すなわち、紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を反射させる反射面が無数に形成されている。
このような実施例１に係る反射材１の内部に形成される反射面は、大きく２種類に大別することができ、一方は反射材１の固体部分を形成する粒子、すなわち、アノーサイト８又はアルミナ粒子９又は散乱体２と、気孔１０とが接触する境界面１１であり、もう一方は、アノーサイト８とアルミナ粒子９、アノーサイト８と散乱体２、アルミナ粒子９と散乱体２の接触面である粒界１２である。
すなわち、屈折率の異なる３種類の粒子により実施例１に係る反射材１の固形部分を構成することで、セラミックス焼結体を構成する粒子を１種類とした場合に比べて（特に、アルミナのみからなるアルミナセラミックスに比べて）、反射面として作用する粒界１２の面積を大幅に増大させることができるという効果を有する。
この結果、実施例１に係る反射材１の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を大幅に促進することができるのである。
【００３２】
さらに発明者らは、セラミックス焼結体１２を構成する粒子である、散乱体２や、アルミナ粒子９や、アノーサイト８の粒子径、及び気孔１０の直径が小さくなるにつれて紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）が粒子や気孔１０の内部への光の透過が起こり難くなると同時に、その境界面１１や粒界１２における反射性が高まることを見出した。
従って、実施例１に係る反射材１を製造する際に用いられる原料粉体中の散乱体２やアルミナ、及びアノーサイト８の平均粒径を１μｍ以下とすることで、反射材１の内部における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の拡散反射を促進することができる。
よって、実施例１に係る反射材１の表面における紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）の反射率を高めることができるのである。
また、反射材１を形成するセラミックス焼結体は、その固体部分を構成する粒子の平均粒径が小さくなるほどその内部における粒子同士の結合構造が緻密になり、その機械的強度が高められるので、この点からも原料粉体中のアルミナや散乱体２、アノーサイトＡの平均粒径は１μｍ以下であることが望ましい。
【００３３】
実施例１に係る反射材１を製造する際に用いる原料粉体の配合例について詳細に説明する。
紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することのできる反射材１を製造するには、原料粉体を以下の配合例１に示すような割合で配合することが望ましい。
（配合例１）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、ホウ珪酸ガラス原料を５４wt％、アルミナを３６wt％、散乱体１５として、例えば、五酸化ニオビウムを１０wt％加えてもよい。
この場合、ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこれら両方の一部をアノーサイトＡに置き換えても良い。
また、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合、散乱体２の添加量は５wt％以上であることが望ましい。
これは、散乱体２の添加量が５wt％よりも少ないと、反射材１の内部に粒界１２が十分に形成されず、反射材１の表面において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができない。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
また、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、アルミナの添加量は１５〜４０wt％の範囲内であることが望ましい。
これは、アルミナの添加量が１５wt％よりも少ないと、反射材１の内部に粒界１２が十分に形成されず、反射材１の表面において紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができない。
他方、アルミナの添加量が４０wt％よりも多いと、やはり反射材１の内部における粒界１２の形成が促進されないためである。なお、以下に示す他の配合例においても同様である。
【００３４】
一般に、アルミナの熱膨張係数は７.５×１０-6程度であり、ホウ珪酸ガラスの熱膨張係数は３.２×１０-6〜６.５×１０-6の範囲内である。また、アノーサイト８の熱膨張係数は通常、３.２×１０-6〜５.０×１０-6程度であり、散乱体２の熱膨張係数はいずれもホウ珪酸ガラス原料の熱膨張係数の上限値よりも大きいので、実施例１に係る反射材１の内部におけるアノーサイト８の含有量を多くすることで、反射材１の熱膨張係数を縮減させる側にシフトさせることができる。
よって、実施例１に係る反射材１においては、その内部にアノーサイト８を含有させることで、反射材１の熱膨張係数を低減させることができ、反射材１に昇降温が繰り返された場合でも、亀裂が生じる等の不具合が生じるのを防止することができるという効果を有する。
【００３５】
また、実施例１に係る反射材１においては、その高反射性が損なわれない程度に、原料粉体中のアルミナ、ホウ珪酸ガラス原料、散乱体２の配合比率を、あるいは、アルミナ、ホウ珪酸ガラス原料、散乱体２、アノーサイトＡの配合比率をそれぞれ変動させることで、その熱膨張係数を所望の値に調整することが可能である。
この場合、実施例１に係る反射材１を、例えば、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージに用いる反射体として用いる場合、反射材１の高反射性を維持しながら熱膨張係数を被接合対象である基板の熱膨張係数に近似させることができる。
従って、このような反射材１から成る反射体を用いた発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージが、発光素子の発光や消灯に伴って昇降温が繰り返しされた場合であっても、基板と反射体の接合部分に亀裂が生じたり、基板から反射体が剥離するといった不具合が生じるのを防止することができる。
【００３６】
例えば、以下に示す配合例２,３のように原料粉体を配合した場合、反射材１の高反射性を保ちながら熱膨張係数を窒化アルミニウム焼結体や、窒化アルミニウム系化合物に近似させることができる。
（配合例２）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、熱膨張係数が４.０×１０-6程度のホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体２とにより構成すればよい。
この場合、散乱体２の添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、１０〜２０wt％の範囲内であることが望ましい。
（配合例３）
原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、熱膨張係数が４.０×１０-6程度のホウ珪酸ガラス原料を６０wt％とし、残りの４０wt％をアルミナと散乱体２とアノーサイトＡにより構成してもよい。
この場合、散乱体２の添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、１０〜２０wt％の範囲内であることが望ましい。
また、アノーサイトＡの添加量は、原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、５wt％以下であることが望ましい。
【００３７】
実施例１に係る反射材１の製造工程について図４を参照しながら説明する。
図３は実施例１に係る反射材の製造工程を示すフローチャートである。
図３に示すように、実施例１に係る反射材１を製造するには、ホウ珪酸ガラス原料とアルミナからなるセラミックス原料と、五酸化ニオビウム、酸化ジルコニウム、五酸化タンタル、酸化亜鉛から選択される少なくとも１種からなる散乱体２とを混合して原料粉体を調合する（ステップＳ１）。
このとき、粉体原料の総重量を１００wt％とした場合に、散乱体２を５wt％以上となるよう、また、アルミナは１５〜４０wt％の範囲内となるよう配合することが望ましい。
また、セラミックス原料の一部をアノーサイトＡに置き換えてもよい。この場合、アノーサイトＡとして、例えば、上述の焼粉や灰長石、あるいは、これらの組み合わせを用いることが可能である。
【００３８】
この後、例えば、ボールミル等によりステップＳ１において調合された粉体原料の平均粒径が１μｍ以下になるまで粉砕混合し（ステップＳ２）、次に、この混合物に、有機質バインダーとして、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等を、また、溶剤としてキシレン、トルエン、ブタノール等をそれぞれ単体で、あるいはこれらのうちの２種類又は３種類を混合して添加して（ステップＳ３）スラリー状物質を形成させる（ステップＳ３）。
なお、図３においては、原料の調合工程（ステップＳ１）において散乱体１５を添加する場合を例に挙げて説明しているが、粉砕及び混合工程（ステップＳ２）の後に予め所望の平均粒径に調整した散乱体２を添加してもよい。
【００３９】
続いて、ステップＳ３においてそれぞれの粒子の平均粒径が所定の範囲内となるよう調整されたスラリー状物質を、噴霧乾燥機を用いて顆粒状粉末にした後（ステップＳ４）プレス成形法により所望の形状に成形する（ステップＳ５）。
例えば、有機質バインダーを加えて噴霧乾燥した粒状体を、面圧８００〜１５００kgf／cm2の押圧力を加えてプレス成形して、例えば、平板状に形成したり、環状のセラミックス成形体とする。あるいは、中空部を有する容器のように形成することによれば、外形上厚みが不均一であるような形状にも成形することが可能である。
このように、プレス成形法を用いることによれば、様々な形状を有する反射材１を容易に製造することができるという効果を有する。
この工程の後に、上述のような工程を経て作製したセラミックス成形体を、例えば、酸化（Ｏ2）雰囲気中において、７００〜１１００℃の温度条件下で焼成すればよい（ステップＳ６）。
【００４０】
なお、この焼成工程において反射材１を構成するセラミックス焼結体の結晶化率をほぼ１００％とすることで、より具体的には反射材１を構成するセラミックス焼結体の結晶化率をほぼ１００％とすることで、すなわち、反射材１を構成するセラミックス焼結体の熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態とすることで、実施例１に係る反射材１をその後の工程において再焼成した場合に寸法変化が生じるのを防止することができる。
また、実施例１に係る反射材１は、一旦焼成した後、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において、かつ、この反射材１の焼成温度以下の温度条件下において再焼成した場合でも黄変等の変色が生じない。つまり、酸化雰囲気中又は還元雰囲気中又は真空中において再焼成した場合でも紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射させることができるという優れた性質を備えている。
従って、例えば、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージの基板上に、反射材１から成る反射体を低融点金属から成る導電ペーストを用いて接合する際に、導電ペーストの焼成と反射材１から成る反射体の接合を同時に行うことができるという効果を有する。
あるいは、導電ペーストの焼成と、反射材１から成る反射体の接合と、この導電ペーストを用いた発光素子の基板上への接合を同時に行うことができるという効果を有する。
なお、発光素子搭載用基板や、発光素子収納用パッケージの基板への反射体の接合と、導電ペーストを焼成するための焼成工程を酸化雰囲気中で行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ、Ａｕを用いればよい。また、この焼成工程を還元雰囲気中で行うには、導電ペーストの主成分にＣｕを用いればよい。さらに、この焼成工程を真空中で行うには、導電ペーストの主成分に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｒ合金を用いればよい。
このように、反射材１から成る反射体を低融点金属を主成分とする金属ろう材を用いて被接合対象に接合することで、例えば、合成樹脂製からなる接着剤を用いて接合した場合に比べてその接合強度を大幅に向上させることができるという効果を有する。
【００４１】
よって、実施例１に係る反射材１によれば、可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができるという効果を有する。
また、実施例１に係る反射材１は、ガラスセラミックスの一種であるセラミックス焼結体であるため、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高耐久性を有する反射材を提供することができるという効果も有する。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明の実施例２に係る反射体について図４を参照しながら詳細に説明する。（特に請求項５に対応。）
図４は本発明の実施例２に係る反射体の一例を示す概念図である。
図４に示すように、実施例２に係る反射体１３は、上記のような実施例１に係る反射材１をプレス成形法により、例えば、環状に形成したものである。
なお、本願でいう「環状」とは、必ずしも「円形」のみを意味しているのではなく、多角形などの角を有するものでもよく、端部を備えることなく連続してつながっている状態を示すものである。また、実施例２に係る反射体１３は必ずしも環状である必要はなく、光源から発せられる紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）をその表面において良好に反射することができるよう構成されるものであれば、必ずしも環状でなくともよい。すなわち、光源の外側面を、例えば、角柱状の部材を複数組み合わせて取り囲んで実施例２に係る反射体１３を形成してもよい。
なお、図４では、例えば、発光素子搭載用基板上に接合したり、あるいは、発光素子収納用パッケージに用いる反射体１３を例に挙げて説明しているが、上記目的以外の光学系機器に反射体１３を用いる場合には、その成形工程においてプレス成形法を採用することで、使用目的に応じた適切な形状に容易に反射体１３を成形することができるという効果を有する。
例えば、中空部を有する容器のような形状に実施例２に係る反射体１３を成形することで、外形上厚みが不均一であるような形状に反射体１３を成形することができる。また、この時、反射体１３の製造に要する原材料を節約することができる。しかも、焼成時に焼成むらの発生を防止することができ、焼成に伴う変形等の不具合の発生を抑制することができるという効果も有する。
そして、実施例２に係る反射体１３は、上述の実施例１に係る反射材１と同じ効果を有する。つまり、実施例２に係る反射体１３によれば、その反射面１３ａにおいて可視光領域の光を含む紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を良好に反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない高耐久性を有する反射体を提供することができるという効果を有する。
【００４３】
また、実施例２に係る反射体１３を発光素子搭載用基板上に接合したり、あるいは、発光素子収納用パッケージに用いる場合で、かつ、これらの基板上に２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光を発する発光素子が搭載され、さらに、２５０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外光により励起されて可視光領域の光を放射する蛍光体を備える場合、反射体１３は発光素子から放射され蛍光体に未到達の紫外光の集光性を高めると同時に、蛍光体から発せられた可視光領域の光の集光性をも高めることができるという効果を有する。
よって、上述のような紫外光を発する発光素子と、紫外光により励起される蛍光体を備える発光素子搭載用基板、あるいは、発光素子収納用パッケージの発光効率を向上することができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は紫外光から赤外光（２５０〜２５００ｎｍにピーク波長を有する光）を高効率で反射することができ、しかも、紫外線による劣化や、酸化による変色が生じない反射材及びそれを用いた反射体に関するものであり、照明装置や光学系機器に関する分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１に係る反射材の内部において光が散乱する様子を示す概念図である。
【図２】実施例１に係る反射材の内部の様子を示す概念図である。
【図３】実施例１に係る反射材の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】実施例２に係る反射体の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…反射材（セラミックス焼結体） １ａ…上面 １ｂ…下面 ２…散乱体 ３…光 ４…入射光 ５…反射光 ６…散乱光 ７…透過光 ８…アノーサイト（ガラス成分微結晶） ９…アルミナ粒子 １０…気孔 １１…境界面（反射面） １２…粒界（反射面） １３…反射体 １３ａ…表面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体から成る反射材であって、
前記原料粉体は、セラミックス原料と、前記セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、
前記セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、
前記散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、
前記原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、前記散乱体を５wt％以上含有し、
前記反射材は、その内部に前記ホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とする反射材。
【請求項２】
前記原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、前記アルミナを１５wt％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の反射材。
【請求項３】
前記ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反射材。
【請求項４】
前記反射材は、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態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１項に記載の反射材。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなり、プレス成形法により成形されることを特徴とする反射体。
【請求項１】
原料粉体と、有機質バインダーとを混合したものを成形した後、焼成して成るセラミックス焼結体から成る反射材であって、
前記原料粉体は、セラミックス原料と、前記セラミックス焼結体の内部において可視光領域の光の散乱を促進する散乱体とを含有し、
前記セラミックス原料は、ホウ珪酸ガラス原料と、アルミナとを含有し、
前記散乱体は、五酸化ニオビウム，酸化ジルコニウム，五酸化タンタル，酸化亜鉛から選択される少なくとも１種であり、
前記原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、前記散乱体を５wt％以上含有し、
前記反射材は、その内部に前記ホウ珪酸ガラス原料から析出したアノーサイトを含有することを特徴とする反射材。
【請求項２】
前記原料粉体の総重量を１００wt％とした場合に、前記アルミナを１５wt％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の反射材。
【請求項３】
前記ホウ珪酸ガラス原料又はアルミナ又はこの両方の一部を結晶化済アノーサイトに置き換えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反射材。
【請求項４】
前記反射材は、その熱膨張係数を測定した際にガラス転移点がない状態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１項に記載の反射材。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の反射材からなり、プレス成形法により成形されることを特徴とする反射体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１６２９５０（Ｐ２００９−１６２９５０Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３４１３７４（Ｐ２００７−３４１３７４）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（３９１０３９８９６）株式会社住友金属エレクトロデバイス (276)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（３９１０３９８９６）株式会社住友金属エレクトロデバイス (276)
【Ｆターム（参考）】
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