(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物を含む蛍光体であって、Ｓｒ4-a-zＡaＥｕzＤ12Ｏ22及びＳｒ4-a-zＡaＥｕzＤ14Ｏ25からなる群から選択される蛍光体。
式中、Ａ及びＤは、
（ｉ）Ａがバリウムとカルシウムとの組合せであって、Ｄがアルミニウムであるか、或いは
（ｉｉ）Ａがマグネシウムであって、Ｄがアルミニウムとランタンとの組合せであるか
のいずれかであり、０＜ａ＜４、０．００１＜ｚ＜０．３、及び４−ａ−ｚ＞０である。
【請求項２】
Ｓｒ4-x-y-zＢａxＣａyＥｕzＤ12Ｏ22及びＳｒ4-x-y-zＢａxＣａyＥｕzＤ14Ｏ25からなる群から選択される材料を含む蛍光体。
式中、Ｄはアルミニウムであり、０＜ｘ，ｙ≦２であって、ｘ及びｙはゼロでなく、０．００１＜ｚ＜０．３、４−ｘ−ｙ−ｚ＞０である。）
【請求項３】
Ｓｒ3.1Ｂａ0.2Ｃａ0.6Ｅｕ0.1Ａｌ12Ｏ22、Ｓｒ2.7Ｂａ0.2ＣａＥｕ0.1Ａｌ12Ｏ22、Ｓｒ2.5Ｂａ0.6Ｃａ0.8Ｅｕ0.1Ａｌ12Ｏ22、Ｓｒ1.9ＢａＣａＥｕ0.1Ａｌ12Ｏ22、Ｓｒ3.1Ｂａ0.2Ｃａ0.6Ｅｕ0.1Ａｌ14Ｏ25、Ｓｒ2.7Ｂａ0.2ＣａＥｕ0.1Ａｌ14Ｏ25、Ｓｒ2.5Ｂａ0.6Ｃａ0.8Ｅｕ0.1Ａｌ14Ｏ25，及びＳｒ1.9ＢａＣａＥｕ0.1Ａｌ14Ｏ25からなる群から選択される材料を含む蛍光体。
【請求項４】
Ｓｒ2.9ＭｇＥｕ0.1Ａｌ11ＬａＯ22、Ｓｒ1.9Ｍｇ2Ｅｕ0.1Ａｌ10Ｌａ2Ｏ22、Ｓｒ0.9Ｍｇ3Ｅｕ0.1Ａｌ9Ｌａ3Ｏ22、Ｓｒ2.9ＭｇＥｕ0.1Ａｌ13ＬａＯ25、Ｓｒ1.9Ｍｇ2Ｅｕ0.1Ａｌ12Ｌａ2Ｏ25、及びＳｒ0.9Ｍｇ3Ｅｕ0.1Ａｌ11Ｌａ3Ｏ25からなる群から選択される材料を含む蛍光体。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蛍光体と、
（ｂ）赤色発光蛍光体と、
を含む蛍光体ブレンド。
【請求項６】
さらに、青色発光蛍光体及び／又は緑色発色蛍光体を含む、請求項５記載の蛍光体ブレンド。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蛍光体を製造する方法であって、
（１）ユーロピウム、（２）２種以上のアルカリ土類金属及び（３）１種以上の１３族金属の酸素含有化合物を、（４）ホウ酸、四ホウ酸リチウム、炭酸リチウム、ハイドロジェン・ボレート、水素化ホウ素アルカリ及びこれらの混合物から選択される材料と混合して混合物を形成する段階と、
前記混合物を前記蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、前記混合物を還元性雰囲気中で１０００℃から１４００℃の範囲の温度で焼成する段階と、
を含む方法。
【請求項８】
（ａ）放射線の発生源と、（ｂ）該放射線の発生源に近接して配置され、且つ前記放射線によって励起されて可視光を放出する請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蛍光体又は請求項５又は請求項６記載の蛍光体ブレンドと、を備える光源（１０）。
【請求項９】
前記放射線の発生源が水銀放電ランプ又は発光ダイオードである、請求項８記載の光源（１０）。
【請求項１０】
（ａ）シールハウジング（３１５）内に設置される高エネルギー電子ビームの発生源（３２０）と、（ｂ）前記シールハウジング（３１５）内部に配置され、且つ前記高エネルギー電子ビームによって励起されて可視光を放出する請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蛍光体又は請求項５又は請求項６記載の蛍光体ブレンドと、を備えるディスプレイ（３１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフォトルミネセンス材料（又は蛍光体）及び照明技術に関する。詳細には、本発明は、アルカリ土類金属及び１３族金属の酸化物を含む蛍光体及びこのような蛍光体を組み込んだ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体は、電磁スペクトルの一部分の放射エネルギを吸収し、電磁スペクトルの別の部分のエネルギを放出するルミネセンス材料である。１つの重要な部類の蛍光体は、少量の他の元素（「活性化剤」と呼ばれる）を添加して効率的な蛍光材料に転化された、高い化学純度及び制御された組成の結晶質無機化合物である。活性化剤と無機化合物とを適切に組み合わせることで、発光色を制御することができる。最も有用で公知の蛍光体は、可視域外の電磁放射による励起に応答して電磁スペクトルの可視部において放射線を放出する。公知の蛍光体は、励起水銀蒸気によって放出された紫外（「ＵＶ」）放射線を可視光に変換するために水銀蒸気放電ランプで使用されてきた。他の蛍光体は、電子（陰極線管に使用される）又はＸ線（例えばＸ線検出システムにおけるシンチレータ）によって励起されて可視光を放出することができる。
【特許文献１】米国特許第５，７７７，３５０号
【特許文献２】米国特許第６，２１０，９８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
水銀放電に基づき、高い発光出力及び演色評価数（「ＣＲＴ」）を有する照明用の蛍光ランプは、通常３つの蛍光体を含み、該蛍光体は、水銀放電のＵＶ放射線をヒトの眼の感度が最も高くなるスペクトル領域（４５０、５４０、及び６１０ｎｍ）に集中した比較的狭い帯域の青色、緑色、及び赤色の可視光線に変換する。これらの蛍光ランプは通常トリカラーランプと呼ばれる。約８５のＣＲＩは殆どの物体に対しては正常な外観を与えるが、幾つかの基準色は、トリカラーランプの照明下では不自然に見える。従って、特定の用途ではより高いＣＲＩが要求される。このようなより高いＣＲＩは、約４９０ｎｍで発光極大を有する青色発光蛍光体を使用することによって得られる。この特性の発光を有する好適な蛍光体はＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋であった。しかしながら、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋の効率よりも高い効率及び同様の発光極大を有する蛍光体に対する継続的な必要性がある。このような新規の蛍光体を使用して高いエネルギ効率及び高ＣＲＩを有する光源を製造することもまた極めて望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、少なくとも２つのアルカリ土類金属及び少なくとも１つの１３族金属の酸化物を含み、該酸化物がユーロピウムで活性化されている蛍光体を提供する。
【０００５】
本発明の１つの態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ４−ａ−ｚＡａＥｕｚＤ１２Ｏ２２及びＳｒ４−ａ−ｚＡａＥｕｚＤ１４Ｏ２５（式中、Ａは、ストロンチウム以外の少なくとも１つのアルカリ土類金属であり、Ｄは、１３族金属、３族金属、及びユーロピウム以外の希土類金属からなる群から選択される１つの元素であり、０＜ａ＜４、０．００１＜ｚ＜０．３、及び４−ａ−ｚ＞０）である。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ４−ｘ−ｙ−ｚＢａｘＣａｙＥｕｚＤ１２Ｏ２２及びＳｒ４−ｘ−ｙ−ｚＢａｘＣａｙＥｕｚＤ１４Ｏ２５（式中、Ｄは、少なくとも１つの１３族金属であり、０≦ｘ，ｙ≦２、及びｘ及びｙのうちの少なくとも１つがゼロでなく、０．００１＜ｚ＜０．３、４−ｘ−ｙ−ｚ＞０）である。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ４−ａ−ｚＭｇａＥｕｚＤ１２Ｏ２２又はＳｒ４−ａ−ｚＭｇａＥｕｚＤ１４Ｏ２５（式中、Ｄは３族金属、１３族金属、及びユーロピウム以外の希土類金属からなる群から別個に選択される少なくとも２つの元素の組み合わせであり、０＜ａ＜４、０．００１＜ｚ＜０．３、及び４−ａ−ｚ＞０）である。
【０００８】
本発明の更に別の態様によれば、前記１３族金属は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【０００９】
別の態様によれば、本発明は、アルカリ土類金属と１３族金属との酸化物を含み、該酸化物がユーロピウムで活性化されている蛍光体を製造する方法を提供する。本方法は、（１）ユーロピウム、（２）少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び（３）少なくとも１つの１３族金属の酸素含有化合物を混合して混合物を形成する段階と、
前記混合物を前記蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、前記混合物を還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する段階と、
を含む。
【００１０】
別の態様によれば、蛍光体を製造する方法は、（ａ）（１）ユーロピウム；（２）少なくとも２つのアルカリ土類金属；及び（３）少なくとも１つの１３族金属：の化合物を含む第１の溶液を準備する段階と、（ｂ）該第１の溶液と、水酸化アンモニウム；ユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属からなる群から選択される少なくとも１つの元素の水酸化物；有機エステル；有機ジカルボン酸；及び有機アミンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む第２の溶液とを組み合わせて沈殿物を生成する段階と、（ｃ）該沈殿物をユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属を含む酸素含有材料に転化するのに十分な時間にわたって、該沈殿物を酸素含有雰囲気中で約７００℃から約１３００℃の範囲の温度で加熱する段階と；（ｄ）前記酸素含有材料を蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、前記酸素含有材料を還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する段階とを含む。
【００１１】
本発明の更に別の態様によれば、蛍光体を製造する方法は、
（ａ）（１）ユーロピウム；及び（２）少なくとも２つのアルカリ土類金属の化合物を含む第１の溶液を準備する段階と、（ｂ）該第１の溶液と、水酸化アンモニウム；ユーロピウム、及び前記少なくとも２つのアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも１つの元素の水酸化物；有機ジカルボン酸；及び有機アミンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む第２の溶液とを組み合わせて沈殿物を生成する段階と、（ｃ）該沈殿物をユーロピウム及び前記少なくとも２つのアルカリ土類金属を含む酸素含有材料に転化するのに十分な時間にわたって、該沈殿物を酸素含有雰囲気中で約７００℃から約１３００℃の範囲の温度で加熱する段階と、（ｄ）前記酸素含有材料を少なくとも１つの１３族金属の少なくとも１つの酸素含有化合物と組み合わせて混合物を生成する段階と、（ｅ）前記混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、前記混合物を還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する段階とを含む。
【００１２】
更に別の態様によれば、可視光源は、（ａ）約２５０ｎｍから約４７０ｎｍ、好ましくは約２５０ｎｍから約４２０ｎｍの範囲の波長を有する放射線を放出する放射線源と、（ｂ）（１）ユーロピウム；（２）少なくとも２つのアルカリ土類金属；及び（３）少なくとも１つの１３族金属の酸化物を含む蛍光体と、を備え、該蛍光体は前記放射線の少なくとも一部分を吸収して可視光を放出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び同じ符号が同じ構成要素を示す添付図面を詳読することにより明らかになろう。図面は、例証の目的としてのみ収載されており、本発明をどのようにも限定するものではなく、更に縮尺通りには描かれていない点を理解すべきである。
【００１４】
一般的には、本発明は、少なくとも２つのアルカリ土類金属及び少なくとも１つの１３族金属の酸化物を含み、該酸化物がユーロピウムで活性化されている蛍光体を提供する。本発明の蛍光体は、約２５０ｎｍから約４２０ｎｍの範囲の波長を有する放射線により励起され、約４５０ｎｍから約５５０ｎｍの可視波長内で実質的に発光する。
【００１５】
本発明の１つの態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ４−ａ−ｚＡａＥｕｚＤ１２Ｏ２２又はＳｒ４−ａ−ｚＡａＥｕｚＤ１４Ｏ２５であり、式中Ａはストロンチウム以外の少なくとも１つのアルカリ土類金属であり、Ｄはアルミニウム、ガリウム、インジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、０＜ａ＜４、０．００１＜ｚ＜０．３、及び４−ａ−ｚ＞０である。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ４−ｘ−ｙ−ｚＢａｘＣａｙＥｕｚＤ１２Ｏ２２又はＳｒ４−ｘ−ｙ−ｚＢａｘＣａｙＥｕｚＤ１４Ｏ２５であり、式中、Ｄはアルミニウム、ガリウム、インジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、０≦ｘ、ｙ≦２、及びｘ及びｙのうちの少なくとも１つがゼロでなく（すなわち、０≦ｘ≦２ならば０＜ｙ≦２、０≦ｙ≦２ならば０≦ｙ≦２）、０．００１＜ｚ＜０．３、及び４−ｘ−ｙ−ｚ＞０である。
【００１７】
１つの実施形態において、０≦ｘ、ｙ≦１．５であり、ｘ及びｙのうちの少なくとも１つはゼロでない。
【００１８】
別の実施形態において、０≦ｘ、ｙ≦１であり、ｘ及びｙのうちの少なくとも１つはゼロでない。
【００１９】
別の実施形態において、０．００１＜ｚ＜０．２、好ましくは０．００５＜ｚ＜０．２、より好ましくは０．０１＜ｚ＜０．１５である。
【００２０】
更に別の実施形態においては、Ｄはアルミニウムである。
【００２１】
更に別の実施形態においては、Ｄ元素の一部は３族元素と置換されている。
【００２２】
本発明の１つの態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ３．８Ｃａ０．１Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ３．７Ｃａ０．２Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ３．５Ｃａ０．４Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ３．４Ｃａ０．５Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ３．３Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ２．９ＣａＥｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ２．４Ｃａ１．５Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ３．１Ｂａ０．２Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ２．７Ｂａ０．２ＣａＥｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ２．５Ｂａ０．６Ｃａ０．８Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ１．９ＢａＣａＥｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２，  Ｓｒ３．１Ｂａ０．２Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１４Ｏ２５，  Ｓｒ２．７Ｂａ０．２ＣａＥｕ０．１Ａｌ１４Ｏ２５，  Ｓｒ２．５Ｂａ０．６Ｃａ０．８Ｅｕ０．１Ａｌ１４Ｏ２５，及びＳｒ１．９ＢａＣａＥｕ０．１Ａｌ１４Ｏ２５からなる群から選択される。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ４−ａ−ｚＭｇａＥｕｚＤ１２Ｏ２２又はＳｒ４−ａ−ｚＭｇａＥｕｚＤ１４Ｏ２５であり、式中Ｄは３族金属、１３族金属、及びユーロピウム以外の希土類金属からなる群から別個に選択される少なくとも２つの元素の組み合わせであり、０＜ａ＜４、０．００１＜ｚ＜０．３、及び４−ａ−ｚ＞０である。
【００２４】
本発明の更に別の実施形態によれば、直前の段落の式中のＤは、３族金属及び１３族金属からなる群から別個に選択される少なくとも２つの元素の組み合わせである。
【００２５】
本発明の更に別の実施形態によれば、前記少なくとも１つの３族金属は、スカンジウム、イットリウム、ランタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、前記少なくとも１つの１３族金属は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２６】
本発明の更に別の態様によれば、前記少なくとも１つの３族金属はランタンであり、前記少なくとも１つの１３族金属はアルミニウムである。
【００２７】
本発明の更に別の態様によれば、該蛍光体は、Ｓｒ２．９ＭｇＥｕ０．１Ａｌ１１ＬａＯ２２，  Ｓｒ１．９Ｍｇ２Ｅｕ０．１Ａｌ１０Ｌａ２Ｏ２２，  Ｓｒ０．９Ｍｇ３Ｅｕ０．１Ａｌ９Ｌａ３Ｏ２２，  Ｓｒ２．９ＭｇＥｕ０．１Ａｌ１３ＬａＯ２５，  Ｓｒ１．９Ｍｇ２Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｌａ２Ｏ２５，及びＳｒ０．９Ｍｇ３Ｅｕ０．１Ａｌ１１Ｌａ３Ｏ２５からなる群から選択される。
【００２８】
本発明はまた、（ａ）ユーロピウムと、（ｂ）少なくとも２つのアルカリ土類金属と、（ｃ）少なくとも１つの１３族金属との酸化物を含む蛍光体を製造する方法を提供する。本発明の蛍光体は、乾式法又は湿式法によって製造することができる。該乾式法は、（ａ）（１）ユーロピウムと、（２）前記少なくとも２つのアルカリ土類金属と、（３）前記少なくとも１つの１３族金属との酸素含有化合物を混合して混合物を形成する段階と、（ｂ）該混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、該混合物を還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する段階とを含む。
【００２９】
本発明の1つの態様においては、３族金属及びユーロピウム以外の希土類金属からなる群から選択される少なくとも１つの元素の酸素含有化合物が、該混合段階に含まれる。
【００３０】
酸素含有化合物は、限定ではないが、高速ブレンダ又はリボンブレンダでの撹拌又はブレンドを含む任意の機械的方法によって共に混合することができる。酸素含有化合物は、ボールミル、ハンマーミル、又はジェットミル内で共に混ぜ合わせて微粉砕することができる。酸素含有化合物の混合物が以後の沈殿のため溶液にされるときには、混合は、とりわけ湿式摩砕によって行うことができる。混合物が湿分を有するときには、該混合物を、約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する前に最初に乾燥させることができる。乾燥は、大気圧雰囲気又は真空下で行うことができる。焼成は、バッチプロセス又は連続プロセスで実施することができ、良好な気固接触を促進するために撹拌動作又は混合動作を用いることが好ましい。適切な焼成時間は、約１分から約１０時間の範囲である。焼成時間は、蛍光体を生成するために処理される材料の量、又は固体と雰囲気ガスとの接触の程度、或いは混合物が焼成又は加熱されるときの混合の度合いに依存する点に留意されたい。温度は約１０００℃から約１４００℃の範囲が好ましい。
【００３１】
該混合物は、急速に最終温度まで上昇されてその温度で保持することができる。もしくは、該混合物は、約１０℃／分から約２００℃／分、好ましくは約１０℃／分から約１００℃／分といった、より低速で最終温度にまで昇温することができる。
【００３２】
本発明の製造方法に好適な還元性雰囲気は、水素、一酸化炭素、アンモニア、ヒドラジン、又はこれらの化合物のうちの１つと、窒素、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される不活性ガスとの混合物などの還元性ガスを含む。好ましい還元性ガスは、約０．５容量パーセントから約１０容積パーセントの量の水素を含有する、水素と窒素との混合物である。もしくは、還元性ガスの混合物は、反応器又は焼成チャンバ内の残留酸素と、該残留酸素を除去するためそれらの中に充填された炭素粒子との反応によって生成される。
【００３３】
好ましい実施形態において、蛍光体を生産するための出発材料の混合物はまた、ホウ酸、四ホウ酸リチウム、炭酸リチウム、ハイドロジェン・ボレート、水素化ホウ素アルカリ、又はこれらの混合物などのフラックスを含む。フラックスからの残留可溶性不純物を除去するため、生成物を熱水で洗浄するのが望ましい。
【００３４】
本発明の別の態様によれば、フラックスは、ユーロピウム、前記アルカリ土類金属、又は前記１３族金属（及び蛍光体の１３族金属の一部が３族金属及びユーロピウム以外の希土類と置換されている場合には、前記３族金属及び／又はユーロピウム以外の希土類金属）の少なくとも１つのハロゲン化合物を含むことができる。１つの実施形態において、該ハロゲン化合物はフッ化物である。ハロゲン化合物は焼成段階の間にフラックスとして作用し、該混合物の約１０重量パーセントまでを構成することができる。フラックスはまた、ハロゲン化アルカリであってもよい。フラックスがハロゲン化アルカリの場合、残留アルカリ化合物を除去するために焼成後に蛍光体を洗浄することが望ましいとすることができる。
【００３５】
ユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属の酸素含有化合物は、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、カルボン酸塩、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。酢酸塩のような、低級カルボン酸塩（例えば、１個から５個の炭素原子を包括して有する）が望ましいとすることができる。
【００３６】
別の態様によれば、蛍光体を製造する方法は、（ａ）（１）ユーロピウム；（２）少なくとも２つのアルカリ土類金属；及び（３）少なくとも１つの１３族金属の化合物を含む第１の溶液を準備する段階と、（ｂ）該第１の溶液と、水酸化アンモニウム；ユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属からなる群から選択される少なくとも１つの元素の水酸化物；有機エステル；有機ジカルボン酸；及び有機アミンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む第２の溶液と組み合わせて沈殿物を生成する段階と、（ｃ）該沈殿物をユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属を含む酸素含有材料に転化するのに十分な時間にわたって、該沈殿物を酸素含有雰囲気中で約７００℃から約１３００℃の範囲の温度で加熱する段階と、（ｄ）前記酸素含有材料を蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、前記酸素含有材料を還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する段階とを含む。
【００３７】
１つの実施形態において、ユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属の化合物が容易に水に溶解する場合には、該第１の溶液は単に水溶液である。
【００３８】
別の実施形態において、該第１の溶液はまた、３族金属又は、ユーロピウム以外の希土類金属の少なくとも１つの化合物を含むことができる。
【００３９】
別の実施形態において、ユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属の酸化物又は他の酸素含有化合物は、塩酸、硝酸、硫酸、クエン酸、又は酢酸といった酸溶液に溶解されて第１の溶液が形成される。酸溶液の濃度は、該酸化物又は酸素含有化合物を急速に溶解するように選択され、該選択は当業者の技術の範囲内である。次いで、第２の溶液（例えば、水酸化アンモニウム）を撹拌しながら徐々に第１の溶液に加えて、ユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属の酸素含有化合物の混合物が沈殿する。メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、又はトリプロパノールアミンなどの有機塩基は、水酸化アンモニウムの代わりに使用することができる。もしくは、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、又はグルタル酸のメチル、エチル、又はプロピルエステル；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、又はグルタル酸のジメチル、ジエチル、又はジプロピルエステルなどの有機酸のエステルを用いて沈殿させることができる。もしくは、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、及びグルタル酸からなる群から選択される有機酸を用いて、該沈殿物を生成することができる。該沈殿物は濾過され、脱イオン水で洗浄され、任意選択的に乾燥される。乾燥した沈殿物は、ボールミル又は他の方法で完全にブレンドされ、次いで、前記還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃、好ましくは約１２００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成される。もしくは、湿った沈殿物は、最初に加熱又は焼成することができ、その後、ボールミル又は他の方法で完全にブレンドされる。
【００４０】
本発明の方法の１つの実施形態においては、フラックスは第１の溶液内に含まれる。フラックスは、乾式法に関して上記で開示された群から選択される。
【００４１】
加熱段階（ｃ）における酸素含有雰囲気は、空気；酸素；酸素と、窒素、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される不活性ガスとの混合物；ＮＯｘ；又はＳＯｘとすることができる。酸素含有雰囲気は、該加熱温度で分解されて酸素含有化合物を生じるガスを含むことができる。段階（ｃ）での加熱時間は、約１分から約１０時間の範囲である。
【００４２】
本発明の製造方法に好適な還元性雰囲気は、水素、一酸化炭素、アンモニア、ヒドラジン、又はこれらの化合物のうちの１つと窒素、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される不活性ガスとの混合物からなる群から選択される還元性ガスを含む。好ましい還元性ガスは、約０．５容量パーセントから約１０容積パーセントの量の水素を含有する、水素と窒素との混合物である。焼成時間は、約１分から約１０時間の範囲が適切である。焼成時間は、蛍光体を製造するのに処理される材料の量、又は雰囲気気体と固体との間の接触の程度、或いは混合物が焼成されるときの混合の度合いに依存する可能性がある点に留意されたい。
【００４３】
本発明の更に別の態様によれば、蛍光体を製造する方法は、（ａ）ユーロピウム、少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び少なくとも１つの１３族金属からなる群から選択される少なくとも１つの蛍光体元素の少なくとも１つの化合物を含む第１の溶液を準備する段階と、（ｂ）該第１の溶液を、該第１の溶液内に存在しない蛍光体元素の水酸化物を含む第２の溶液と組み合わせて沈殿物を生成する段階と、（ｃ）該沈殿物をユーロピウム、前記少なくとも２つのアルカリ土類金属、及び前記少なくとも１つの１３族金属を含む酸素含有化合物に転化するのに十分な時間にわたって、該沈殿物を酸素含有雰囲気中で約７００℃から約１３００℃の範囲の温度で加熱する段階と、（ｄ）前記混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、前記混合物を還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する段階とを含む。
【００４４】
本発明の更に別の態様によれば、蛍光体を製造する方法は、（ａ）（１）少なくとも２つのアルカリ土類金属及び（２）ユーロピウムの化合物を含む第１の溶液を準備する段階と、（ｂ）該第１の溶液と、水酸化アンモニウム；ユーロピウム及び少なくとも２つのアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも１つの元素の水酸化物；有機エステル；有機ジカルボン酸；及び有機アミンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む第２の溶液とを組み合わせて沈殿物を生成する段階と、（ｃ）該沈殿物をユーロピウム及び前記少なくとも２つのアルカリ土類金属を含む酸素含有材料に転化するのに十分な時間にわたって、該沈殿物を酸素含有雰囲気中で約７００℃から約１３００℃の範囲の温度で加熱する段階と、（ｄ）前記酸素含有材料を、少なくとも１つの１３族金属の少なくとも１つの酸素含有化合物（及び任意選択的に、少なくとも１つの３族金属の少なくとも１つの酸素含有化合物及び／又はユーロピウム以外の少なくとも１つの希土類金属の少なくとも１つの酸素含有化合物）と組み合わせて混合物を形成する段階と、（ｅ）前記混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間にわたって、前記混合物を還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成する段階とを含む。
【００４５】
1つの実施形態において、ユーロピウム、及び前記少なくとも２つのアルカリ土類金属の化合物が容易に水に溶解する場合には、該第１の溶液は単に水溶液である。
【００４６】
別の実施形態において、ユーロピウム及び前記少なくとも２つのアルカリ土類金属の酸化物又は他の酸素含有化合物は、塩酸、硝酸、硫酸、クエン酸、又は酢酸のような酸溶液に溶解されて第１の溶液が形成される。酸溶液の濃度は、該酸化物又は酸素含有化合物を急速に溶解するように選択され、該選択は当業者の技術の範囲内である。次いで、第２の溶液（例えば、水酸化アンモニウム）を撹拌しながら徐々に第１の溶液に加えて、ユーロピウム、及び前記少なくとも２つのアルカリ土類金属の酸素含有化合物の混合物が沈殿する。メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、又はトリプロパノールアミンなどの有機塩基は、水酸化アンモニウムの代わりに使用することができる。もしくは、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、又はグルタル酸のメチル、エチル、又はプロピルエステル；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、又はグルタル酸のジメチル、ジエチル、又はジプロピルエステルなどの有機酸のエステルを用いて沈殿させることができる。もしくは、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、及びグルタル酸からなる群から選択される有機酸を第２の溶液中で用いて、該沈殿物を生成することができる。該沈殿物は濾過され、脱イオン水で洗浄され、任意選択的に乾燥される。乾燥した沈殿物は、前記少なくとも１つの１３族金属の酸素含有化合物と組み合される前に、ボールミル又は他の方法で完全にブレンドされ、次いで、前記還元性雰囲気中で約１０００℃から約１４００℃、好ましくは約１２００℃から約１４００℃の範囲の温度で焼成される。
【００４７】
本発明の方法の１つの実施形態においては、フラックスは第１の溶液内に含まれる。フラックスは、乾式法に関して上記で開示された群から選択される。
［実施例１］
：蛍光体Ｓｒ３．９Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２の製造
次の量の材料がローラーミル内で４時間、イットリア部分安定化ジルコニアの１／４インチ及び１／２インチボールを用いて共に完全にブレンドされ、混合物が形成された。
【００４８】
ＳｒＣＯ３：                  ６．９０９ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：                    ０．２１１ｇ
Ａｌ２Ｏ３：                    ７．３３９ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．７４２ｇ
該混合物は、１８０℃／時間の割合で１３００℃まで加熱され、窒素中１パーセント（容量）水素の還元性雰囲気において１３００℃で５時間にわたり焼成された。次いで、該材料は、１８０℃／時間の割合で同じ還元性雰囲気中で室温まで冷却された。次に、該材料は、熱水で洗浄されてホウ酸が除去され、ラックミルによって約１３マイクロメートルの大きさに粉砕されて、乾燥され、Ｓｒ３．９Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２の蛍光体を生じた。
［実施例２］
：蛍光体Ｓｒ３．８Ｃａ０．１Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００４９】
ＳｒＣＯ３：                ６．７３２ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：                  ０．２１１ｇ
Ａｌ２Ｏ３：                  ７．３３９ｇ
ＣａＣＯ３：                  ０．１２ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．７４２ｇ
［実施例３］
：蛍光体Ｓｒ３．７Ｃａ０．２Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５０】
ＳｒＣＯ３：            ６．５５５ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．２１１ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ７．３３９ｇ
ＣａＣＯ３：              ０．２４ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．７４２ｇ
［実施例４］
：蛍光体Ｓｒ３．５Ｃａ０．４Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５１】
ＳｒＣＯ３：              ６．２ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．２１１ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ７．３３９ｇ
ＣａＣＯ３：              ０．４８ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．７４２ｇ
［実施例５］
：蛍光体Ｓｒ３．４Ｃａ０．５Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５２】
ＳｒＣＯ３：            ６．０２３ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．２１１ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ７．３３９ｇ
ＣａＣＯ３：              ０．６ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．７４２ｇ
［実施例６］
：蛍光体Ｓｒ３．３Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５３】
ＳｒＣＯ３：            ５．８４６ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．２１１ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ７．３３９ｇ
ＣａＣＯ３：              ０．７２１ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．７４２ｇ
［実施例７］
：蛍光体Ｓｒ２．９ＬａＥｕ０．１Ａｌ１１ＭｇＯ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５４】
ＳｒＣＯ３：            ４．２８１ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．１７６ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ５．６０６ｇ
ＭｇＯ：                ０．４０３ｇ
Ｌａ２Ｏ３：              １．６２９ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．６１８ｇ
［実施例８］
：蛍光体Ｓｒ１．９Ｌａ２Ｅｕ０．１Ａｌ１０Ｍｇ２Ｏ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５５】
ＳｒＣＯ３：            ２．８０５ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．１７６ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ５．０９７ｇ
ＭｇＯ：                ０．４０３ｇ
Ｌａ２Ｏ３：              ３．２５８ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．６１８ｇ
［実施例９］
：蛍光体Ｓｒ０．９Ｌａ３Ｅｕ０．１Ａｌ９Ｍｇ３Ｏ２２の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５６】
ＳｒＣＯ３：            １．３２９ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．１７６ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ４．５８７ｇ
ＭｇＯ：                １．２０９ｇ
Ｌａ２Ｏ３：              ４．８８７ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．６１８ｇ
［実施例１０］
：蛍光体Ｓｒ２．９ＬａＥｕ０．１Ａｌ１３ＭｇＯ２５の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５７】
ＳｒＣＯ３：            ４．２８１ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．１７６ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ６．６２６ｇ
ＭｇＯ：                ０．４０３ｇ
Ｌａ２Ｏ３：              １．６２９ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．６１８ｇ
［実施例１１］
：蛍光体Ｓｒ１．９Ｌａ２Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｍｇ２Ｏ２５の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５８】
ＳｒＣＯ３：            ２．８０５ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．１７６ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ６．１１６ｇ
ＭｇＯ：                ０．８０６ｇ
Ｌａ２Ｏ３：              ３．２５８ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．６１８ｇ
［実施例１２］
：蛍光体Ｓｒ０．９Ｌａ３Ｅｕ０．１Ａｌ１１Ｍｇ３Ｏ２５の製造
この蛍光体を製造する手順は、以下の量の材料が使用されたことを除いては実施例１で記述されたものと同一である。
【００５９】
ＳｒＣＯ３：            １．３２９ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：              ０．１７６ｇ
Ａｌ２Ｏ３：              ５．６０６ｇ
ＭｇＯ：                １．２０９ｇ
Ｌａ２Ｏ３：              ４．８８７ｇ
Ｈ３ＢＯ３（フラックスとして）：０．６１８ｇ
本発明の他の蛍光体は、同じ乾式法によって又は上述の湿式法によって調製することができる。
【００６０】
本発明の蛍光体の非限定的な実施形態及びこれらの量子効率（「ＱＥ」）が、表１に示される。表１で報告されているＱＥの値は、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋（ＱＥ値１００）の標準的な市販の青緑色蛍光体と比較した相対値である。
【００６１】
【表１】
0005461752.tif 000002
【００６２】
加えて、好ましくは、１３族金属の一部は、少なくとも１つの３族金属と置換することができる。例えば、ガドリニウムは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの元素と部分的に置換することができる。
【００６３】
本発明の蛍光体は、青色、緑色、及び赤色光を放出する他の蛍光体とブレンドして、高いＣＲＩを有する光源用の白色光を提供することができる。例えば、本発明の蛍光体は、赤色発光蛍光体、赤色発光蛍光体及び青色発光蛍光体、又は赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、及び緑色発光蛍光体と組み合わせることができる。例えば、以下のブレンドが、ＣＲＩ＞８５を与えることができる：（ａ）  （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋；  Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋；  ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋，  ａｎｄ  Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋；  （ｂ）  （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，  ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋，  Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋；  ａｎｄ  ＹＢＯ３：Ｅｕ３＋；  （ｃ）  ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋；  Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｇｅ４＋，Ｍｎ２＋；  ａｎｄ  Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋；  ａｎｄ  （ｄ）  ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋；  Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｇｅ４＋，Ｍｎ２＋；  Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋；及びＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋。
白色発光デバイス
本発明の青緑色発光蛍光体（本明細書において上述された）、赤色発光蛍光体、及び青色発光蛍光体を含む蛍光体のブレンドを水銀放電デバイス中に組み込むことにより、従来技術のデバイスよりも高い効率を有する白色発光デバイスが提供される。
【００６４】
必要であれば、本発明の蛍光体に加えて他の緑色発光蛍光体を使用することができる。このような他の緑色発光蛍光体の非限定的な例は、ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋；  ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋；  Ｃａ５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，ＯＨ）：Ｓｂ３＋，Ｍｎ２＋，Ｅｕ２＋；  Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋；  ａｎｄ  ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋；及びこれらの組み合わせである。
【００６５】
青色発光蛍光体の非限定的な例は、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，ＯＨ）：Ｅｕ２＋；  （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋；  （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ５：Ｅｕ２＋；及びこれらの組み合わせである。
【００６６】
他の青緑色発光蛍光体の非限定的な例は、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋；  ２ＳｒＯ・０．８４Ｐ２Ｏ５・０．１６Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ２＋；  ＭｇＷＯ４；  ＢａＴｉＰ２Ｏ８；  （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋；  （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，ＯＨ）：Ｓｂ３＋である。
【００６７】
赤色発光蛍光体の非限定的な例は、（Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｓｃ）２Ｏ３：Ｅｕ３＋；  （Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｉｎ，Ｌｕ，Ｓｃ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋；  （Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ）（Ａｌ，Ｇａ）Ｏ３：Ｅｕ３＋；  （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）（Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｌｕ）２Ｏ４：Ｅｕ３＋；  （Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２：Ｅｕ３＋；  単斜晶Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ３＋；  （Ｇｄ，Ｙ）４（Ａｌ，Ｇａ）２Ｏ９：Ｅｕ３＋；  （Ｃａ，Ｓｒ）（Ｇｄ，Ｙ）３（Ｇｅ，Ｓｉ）ＡｌＯ９：Ｅｕ３＋；  （Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋；  ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋；  ａｎｄ  ３．５ＭｇＯ?０．５ＭｇＦ２?ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋である。
【００６８】
本発明の蛍光体ブレンドに使用される緑色発光蛍光体は、好ましくは、ヒトの眼が最も感知しやすい、約５３０ｎｍ〜約５５０ｎｍの範囲にピーク発光を有する光を放射する。本発明の蛍光体ブレンドに使用される青色発光蛍光体は、約４２０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を放射するのが好ましい。赤色発光蛍光体は、約６００ｎｍ〜約６２０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を放射するのが好ましい。
【００６９】
本発明の１つの実施形態において、全般照明、特に高ＣＲＩを必要とする特定の照明目的に好適な高ＣＲＩ（例えば約８５から約１００の範囲のＣＲＩ）を有する白色光を発生する光源１０が図１４に示される。光源１０は、真空シールハウジング５０と、ハウジング５０内に配置されるＵＶ放射線発生手段７０と、ハウジング５０内部に配置され、ＵＶ放射線によって励起されるよう適合された蛍光体ブレンド８０とを備える。１つの実施形態において、光源１０は蛍光ランプであり、真空ハウジング５０は、真空ガラス管と付属エンドキャップ５２とを備える。別の実施形態において、蛍光体ブレンドは、ハウジング５０の内側表面上に配置される。ＵＶ放射線発生手段７０は、高エネルギ電子を発生させる手段７４と、高エネルギ電子のエネルギを吸収する手段７２とを含むガスの組み合わせである。１つの実施形態において、高エネルギ電子のエネルギを吸収する手段７２は、水銀蒸気を含むガスであり、該ガスは高エネルギ電子のエネルギを吸収して水銀蒸気放電を生成し、蛍光体を励起する。水銀蒸気に加え、該ガスは、アルゴン、クリプトン、又はキセノンなどの不活性ガスを含むことができる。高エネルギ電子を発生する手段７０は、タングステンのような仕事関数の低い（４．５ｅＶ未満のような）金属のフィラメント、又は、当該技術分野で良く知られたアルカリ土類金属酸化物で被覆した該フィラメントとすることができる。電子発生手段７４に電力を供給するためにピン５４が設けられている。該フィラメントは、高圧電源に結合されて、その表面から電子を発生させる。本発明の蛍光体は、蛍光照明技術で使用される他の従来型蛍光体と組み合わせて使用することができる。例えば、本発明の蛍光体は、本明細書で上述された従来型の赤色、緑色、及び青色発光蛍光体と組み合わせて、水銀放電ランプから白色光を発生させることができる。ＴｉＯ２及び／又はＡｌ２Ｏ３を含む粒子状材料を蛍光体ブレンドと共に使用して、光源１０によって発生した光を散乱させることができる。このような光散乱材料は、蛍光体ブレンド中にブレンドするか、又はハウジング５０の内側表面と蛍光体層８０との間の層として配置することができる。図３に示される光源１０は、直線型ハウジング５０を備えるが、他のハウジング形状も適用できることは理解されるべきである。例えば、コンパクト型蛍光ランプは、１つ又はそれ以上の湾曲部を有するハウジングを有し、電源ピン５４は光源１０の一方の端部に配置される。
【００７０】
別の実施形態において、本発明の青緑色発光蛍光体を用いて、ＵＶ又はＵＶ−青色発光ダイオード或いはレーザーダイオード（便宜上、まとめて「ＬＥＤ」と称する）に基づく可視光源を提供することができる。このような青緑色発光蛍光体は、単独で用いて単色光源を提供することができ、又は青色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体（或いは青色発光蛍光体、赤色発光蛍光体、及び他の緑色発光蛍光体）などの他の蛍光体とブレンドして用いて白色光を出す光源を提供することができる。白色光源は、単一のＬＥＤの使用によって点光源デバイスを提供し、又は複数のＬＥＤの使用によって大面積照明デバイスを提供するように製作することができる。例えば、ＬＥＤベースの光源１１０が、図２１に示される。光源１１０は、約１８０ｎｍから約４８０ｎｍの範囲のＵＶ又はＵＶ−青色光を発光するＬＥＤ１００と、本発明の蛍光体とを備える。ＬＥＤ１００は、ＬＥＤ１００に隣接する反射面１４０を有するカップ１２０内に取付けられる。放射線の発生源として好適である例示的なＵＶ又はＵＶ−青色ＬＥＤは、米国特許第５，７７７，３５０号及び第６，２１０，９８７号で記述されたものであり、該特許は引用により本明細書に組み込まれる。大きなバンドギャップをもたらすために種々の金属がドープされたＧａＮベースのＬＥＤなどの、他のＵＶ−青色ＬＥＤも使用してもよい。ＬＥＤ１００に電力を供給するため導線１５０及び１５２を備える。エポキシ、シリコーン、又はガラス１８０から構成される透明キャスティング１６０内には、本発明の蛍光体の粒子２００が実質的に均質に分散されている。もしくは、蛍光体粒子はＬＥＤ１００上に塗布することができ、或いは透明キャスティング１６０の一部にのみ分散させることができる。また、他の透明ポリマーを用いて、透明キャスティングを形成することができる。加えて、光源１１０から放出される光の均質性を向上させるために、透明キャスティングにおいて蛍光体粒子中にＴｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３のような光散乱材料の粒子を含めることができる。ＬＥＤのＩｎＧａＮ活性層の組成及びキャスティング内に施工される蛍光体の量は、蛍光体によって吸収されないＬＥＤが発光する青色光の一部と、蛍光体によって発光される光とが組み合わされて、所望の色温度及びＣＲＩの白色光源１１０が形成されるように選択することができる。
【００７１】
本発明の青緑色発光蛍光体はまた、青色、緑色、及び赤色発光蛍光体を含む、陰極線管などのディスプレイ用の蛍光体ブレンドの成分として使用することができる。この場合、高エネルギ電子が、蛍光体ブレンドのコーティングが配置された画面に衝突して、可視スペクトル領域の光を放出する。例えば、図２２は、本発明の蛍光体を単独で、又は他の蛍光体と組み合わせて使用するディスプレイ３１０を概略的に示す。ディスプレイ３１０は、電子銃３２０が設置されたシールハウジング３１５を備える。電子銃３２０は、高エネルギの電子のビームを生成し、該ビームはシステム３３０によって形成される電磁場により偏向される。偏向された電子は、アノード３５０に向かって加速し、ディスプレイ画面３８５の内側表面に配置された蛍光体層３８０に衝突して、層３８０内の蛍光体を励起し可視光３８０を発生する。蛍光体層３８０は、本発明の少なくとも１つの蛍光体を含む。好ましくは、蛍光体層３８０はまた、カラー表示を提供する他の原色を発光する他の蛍光体を含む。
【００７２】
本発明の特定の好ましい実施形態を上記で説明してきたが、添付の請求項で定義される本発明の概念及び範囲を逸脱することなく、多くの修正、置換、又は変形を該実施形態に対して行うことができることは、当業者には理解されるであろう。図面中の参照符号に対応する請求項中の参照番号は、請求項に記載した発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、請求される発明の範囲を狭めることを意図するものではない。本出願の請求項に記述されることは、本明細書の説明の一部として本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明のＳｒ３．８Ｃａ０．１Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図２】本発明のＳｒ３．７Ｃａ０．２Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図３】本発明のＳｒ３．５Ｃａ０．４Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図４】本発明のＳｒ３．３Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図５】本発明のＳｒ３．１Ｂａ０．２Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図６】本発明のＳｒ２．５Ｂａ０．６Ｃａ０．８Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図７】本発明のＳｒ３．８Ｃａ０．１Ｅｕ０．１Ａｌ１４Ｏ２５蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図８】本発明のＳｒ３．１Ｂａ０．２Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１４Ｏ２５蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図９】本発明のＳｒ２．５Ｂａ０．６Ｃａ０．８Ｅｕ０．１Ａｌ１４Ｏ２５蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図１０】本発明のＳｒ３．４Ｃａ０．５Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の吸収スペクトルを示す図。
【図１１】本発明のＳｒ３．３Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の吸収スペクトルを示す図。
【図１２】本発明のＳｒ３．１Ｂａ０．２Ｃａ０．６Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の吸収スペクトルを示す図。
【図１３】本発明のＳｒ２．５Ｂａ０．６Ｃａ０．８Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｏ２２蛍光体の吸収スペクトルを示す図。
【図１４】本発明の蛍光体を組み込む光源の概略図。
【図１５】本発明のＳｒ２．９ＬａＥｕ０．１Ａｌ１１ＭｇＯ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図１６】本発明のＳｒ１．９Ｌａ２Ｅｕ０．１Ａｌ１０Ｍｇ２Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図１７】本発明のＳｒ０．９Ｌａ３Ｅｕ０．１Ａｌ９Ｍｇ３Ｏ２２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図１８】本発明のＳｒ２．９ＬａＥｕ０．１Ａｌ１３ＭｇＯ２５蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図１９】本発明のＳｒ１．９Ｌａ２Ｅｕ０．１Ａｌ１２Ｍｇ２Ｏ２５蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図２０】本発明のＳｒ０．９Ｌａ３Ｅｕ０．１Ａｌ１１Ｍｇ３Ｏ２５蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図２１】放射線の発生源が発光ダイオードである、本発明の蛍光体を用いる光源の概略図。
【図２２】放射線の発生源が高エネルギ電子である、本発明の蛍光体を用いるディスプレイの概略図。
【符号の説明】
【００７４】
１０  光源
５０  真空ハウジング
７０  ＵＶ放射線発生手段
８０  蛍光体ブレンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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