(57)【要約】      （修正有）【課題】より高い安定性をもたらし、かつ色ズレや光減衰を抑制することができる信頼性を増した蛍光体組成物およびそれを用いる発光ダイオード装置を提供する。【解決手段】蛍光体核と、前記蛍光体核１１０の表面１１２上で接合し疎水性の官能基を備えた有機化合物１２２から成る疎水性層１２０とを有する蛍光体組成物１００。前記有機化合物１２２はハロアルケン合成物若しくはアルキルシリル・ハロゲン化物が好ましい。ハロアルケン合成物はポリテトラフロオルエチレン、アルキルシリル・ハロゲン化物は下式で表される化合物が好ましい。CnF2n+1C2H4Si(OCmH2m+1)3、｛4≦n≦16、0≦m≦4およびn、mは整数｝。前記ハロアルケン合成物はＰＴＦＥを含有する。【選択図】図１
2014101493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体核と、前記蛍光体核の表面上で接合し疎水性の官能基を備えた有機化合物から成る疎水性層とを有することを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項２】
請求項1に記載の蛍光体組成物であって、前記有機化合物はハロアルケン合成物若しくはアルキルシリル・ハロゲン化物から成るグループから選ばれることを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の蛍光体組成物であって、前記アルキルシリル・ハロゲン化物の化学式は、
CnF2n+1C2H4Si(OCmH2m+1)3、4≦n≦16、0≦m≦4およびn、mは整数、と表現されることを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項４】
請求項２に記載の蛍光体組成物であって、前記ハロアルケン合成物はポリテトラフロオルエチレン(PTFE)を含むことを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載の蛍光体組成物であって、前記疎水性層の厚みは１０ナノメーター未満とされることを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の蛍光体組成物であって、前記疎水性層の厚みは０．１〜３ナノメーターの間の範囲とされることを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項７】
請求項1に記載の蛍光体組成物であって、前記蛍光体核は次に表記される化学式、
(1) Ca1xAlxxySi1x+xyN2-x-xyCxy:A;
(2) Ca1-x-zNazM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A;
(3) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A;
(4) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2x-xy-2w/3CxyOw-v/2Hv:A;
(5) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2x-xy-2w/3-v/3CxyOw Hv :A;
但し、0<x<1および0<y<1、0≦z<1、0≦v<1および0<w<1、x+z<1、x>xy+zおよび0<x-xy-z<1とされ、
M(I)は、少なくとも、Li、Na、K、Rb、Cu、AgあるいはAuの金属イオンを含む1価のプラスイオンであり、
M(II)は、少なくとも、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、Ni、PdあるいはZnの金属イオンを含む２価のプラスイオンであり、
M(III)は、少なくとも、B、Al、Ga、In、Sc、Y、LaあるいはGdである金属イオンを含む３価のプラスイオンであり、
Hは、少なくとも、F、 Cｌ、BrあるいはIである金属イオンを含む1価のマイナスイオンであり、  
Aは、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、BiあるいはSbである金属イオンから成る活性剤から選択されるものである、
を有する化合物からなる群の１つ若しくは組み合わせから選択されることを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項８】
請求項1に記載の蛍光体組成物であって、前記蛍光体核は次に表記される化学式、
(1) M(II)aSibOcNd Ce:A; 但し、6<a<8、8<b<14、13<c<17、5<d<9、0<e<2とされ、
(2) M(II)7Al12-x-ySix+yO25-xNx-y Cy :A; 但し、0<x≦12、0<y<x、0<x+y≦12とされ、
(3) M(II)7M(III)12-x-ySix+yO25-xNx-y Cy :A; 但し、0<x≦12、0<y<x、0<x+y≦12とされ、
(4)
2014101493.tif 000009
但し、0<x<12、0≦y<x、0<x+y≦12、0<δ≦3、δ<x+yとされ、
(5)
2014101493.tif 000010
但し、0<x<12、0≦y<x、0<x+y≦12、0<δ≦3、δ<x+yとされ、
(6)
2014101493.tif 000011
但し、0<x<12、0≦y<x、0<z<x、0<x+y+z≦12、z<x+δ、0<δ≦3とされ、
(7)
2014101493.tif 000012
但し、0<x<12、0≦y<x、0<z<x、0<x+y+z≦12、z<x+δ、0<δ≦3とされ、
(8)
2014101493.tif 000013
但し、0<x<12、0≦y<1および0<z<x、z<x+δ、0<δ≦3、0≦v<1および0<x+y+z≦12とされ、
(9)
2014101493.tif 000014
但し、0<x<12、0≦y<1および0<z<x、z<x+δ、0<δ≦3、0≦v<1および0<x+y+z≦12とされ、
その中で、
M(I)は、少なくとも、Li、Na、K、Rb、Cu、AgあるいはAuの金属イオンを含む1価のプラスイオンであり、
M(II)は、少なくとも、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、Ni、PdあるいはZnの金属イオンを含む２価のプラスイオンであり、
M(III)は、少なくとも、B、Al、Ga、In、Sc、Y、LaあるいはGdである金属イオンを含む３価のプラスイオンであり、
Hは、少なくとも、F、 Cｌ、BrあるいはIである金属イオンを含む1価のマイナスイオンであり、
Aは、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、BiあるいはSbである金属イオンから成る活性剤から選択されるものである、
を有する化合物からなる群の１つ若しくは組み合わせから選択されることを特徴とする蛍光体組成物。
【請求項９】
波長λ１の第１の光を放射するＬＥＤチップと、  
蛍光体核および疎水性層を有し、前記疎水性層は前記蛍光体核の表面に接合され前記疎水性の官能基を備えた有機化合物から成り、λ１＞λ２とされ、当該蛍光体組成物には前記波長λ１の第１の光が照射され、前記波長λ１の第１の光と混じって白色光を形成する波長λ２の第２の光を放射する蛍光体組成物と、
を有することを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光ダイオード装置であって、前記蛍光体組成物は前記ＬＥＤチップの発光面上に位置することを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発光ダイオード装置であって、前記蛍光体組成物は、前記ＬＥＤチップのパッケージに適したコロイドの中で混合されて前記ＬＥＤチップの表面上に直接塗布されるか、或いは前記ＬＥＤチップの発光面上に位置したプレート上に塗布されることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光ダイオード装置であって、前記コロイドはエポキシ樹脂またはシリコン樹脂から形成され得ることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の発光ダイオード装置であって、前記有機化合物はハロアルケン合成物若しくはアルキルシリル・ハロゲン化物から成るグループから選ばれることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の発光ダイオード装置であって、前記アルキルシリル・ハロゲン化物の化学式は、
CnF2n+1C2H4Si(OCmH2m+1)3、但し4≦n≦16、0≦m≦4、n、mは整数
で表現されることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の発光ダイオード装置であって、前記ハロアルケン合成物はポリテトラフロオルエチレン(PTFE)を含むことを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１６】
請求項９乃至請求項１５に記載の発光ダイオード装置であって、前記有機化合物の厚みは１０ナノメーター未満とされることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の発光ダイオード装置であって、前記有機化合物の厚みは０．１〜３ナノメーターの間の範囲とされることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１８】
請求項９に記載の発光ダイオード装置であって、前記蛍光体核は次に表記される化学式、
(1) Ca1xAlxxySi1x+xyN2-x-xyCxy:A;
(2) Ca1-x-zNazM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A;
(3) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A;
(4) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2x-xy-2w/3CxyOw-v/2Hv:A;
(5) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2x-xy-2w/3-v/3CxyOw Hv :A;
但し、0<x<1および0<y<1、0≦z<1、0≦v<1および0<w<1、x+z<1、x>xy+zおよび0<x-xy-z<1とされ、
M(I)は、少なくとも、Li、Na、K、Rb、Cu、AgあるいはAuの金属イオンを含む1価のプラスイオンであり、
M(II)は、少なくとも、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、Ni、PdあるいはZnの金属イオンを含む２価のプラスイオンであり、
M(III)は、少なくとも、B、Al、Ga、In、Sc、Y、LaあるいはGdである金属イオンを含む３価のプラスイオンであり、
Hは、少なくとも、F、 Cｌ、BrあるいはIである金属イオンを含む1価のマイナスイオンであり、  
Aは、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、BiあるいはSbである金属イオンから成る活性剤から選択されるものである、
を有する化合物からなる群の１つ若しくは組み合わせから選択されることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項１９】
請求項９に記載の発光ダイオード装置であって、前記蛍光体核は次に表記される化学式、
(1) M(II)aSibOcNd Ce:A; 但し、6<a<8、8<b<14、13<c<17、5<d<9、0<e<2とされ、
(2) M(II)7Al12-x-ySix+yO25-xNx-y Cy :A; 但し、0<x≦12、0<y<x、0<x+y≦12とされ、
(3) M(II)7M(III)12-x-ySix+yO25-xNx-y Cy :A; 但し、0<x≦12、0<y<x、0<x+y≦12とされ、
(4)
2014101493.tif 000015
但し、0<x<12、0≦y<x、0<x+y≦12、0<δ≦3、δ<x+yとされ、
(5)
2014101493.tif 000016
但し、0<x<12、0≦y<x、0<x+y≦12、0<δ≦3、δ<x+yとされ、
(6)
2014101493.tif 000017
但し、0<x<12、0≦y<x、0<z<x、0<x+y+z≦12、z<x+δ、0<δ≦3とされ、
(7)
2014101493.tif 000018
但し、0<x<12、0≦y<x、0<z<x、0<x+y+z≦12、z<x+δ、0<δ≦3とされ、
(8)
2014101493.tif 000019
但し、0<x<12、0≦y<1および0<z<x、z<x+δ、0<δ≦3、0≦v<1および0<x+y+z≦12とされ、
(9)
2014101493.tif 000020
但し、0<x<12、0≦y<1および0<z<x、z<x+δ、0<δ≦3、0≦v<1および0<x+y+z≦12とされ、
その中で、
M(I)は、少なくとも、Li、Na、K、Rb、Cu、AgあるいはAuの金属イオンを含む1価のプラスイオンであり、
M(II)は、少なくとも、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、Ni、PdあるいはZnの金属イオンを含む２価のプラスイオンであり、
M(III)は、少なくとも、B、Al、Ga、In、Sc、Y、LaあるいはGdである金属イオンを含む３価のプラスイオンであり、
Hは、少なくとも、F、 Cｌ、BrあるいはIである金属イオンを含む1価のマイナスイオンであり、
Aは、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、BiあるいはSbである金属イオンから成る活性剤から選択されるものである、
を有する化合物からなる群の１つ若しくは組み合わせから選択されることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項２０】
請求項９に記載の発光ダイオード装置であって、前記ＬＥＤチップは青色光チップであることを特徴とする発光ダイオード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に発光体構造に関し、特に蛍光体組成物およびそれを用いる発光ダイオード(LED)装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体の特性を用いて、光を放射する蛍光体構造は、数十年間使用されており、また、３０を越える種類の蛍光体が開発され用いられている。近年、高い量子効率および化学安定性を備えたレアアース酸化物によって形成された蛍光体は、照明及びディスプレイ産業の中で広く使用されており、その重要性が増していることは言うまでもない。一般に使用されるレアアース蛍光体はイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG、Y3Al 5O12)蛍光体およびテルビウム・アルミニウム・ガーネット(TAG(Tb3Al5O12))蛍光体を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発光ダイオード(LED)の分野で、蛍光体は、高輝度の青色発光ダイオードにより黄色の蛍光体を励起させることにより、或いは、高輝度の青色発光ダイオードにより赤い蛍光体および緑の蛍光体を励起させることで、白色光を放射するために使用される。あるいは、赤、緑および青い蛍光体を紫外線発光ダイオードで励起させて白色光を生成できる。しかしながら、高温および高湿度の環境下では、蛍光体は温度と湿度の影響に弱い。また、色ずれや短い寿命のような問題が生じて、白色光発光ダイオード装置の発光効率に影響し、色すれの結果をもたらす。
【０００４】
米国特許第7,078,732号（B1）「ルミネセンス変換素子を備えた光照射半導体部品(light-radiating semiconductor component with a luminescence conversion element)」は、光照射半導体部品は光を放射する半導体本体とルミネセンス変換素子を有することを開示している。半導体本体は、紫外、青および(または)緑のスペクトル領域の光を放射し、また、ルミネセンス変換素子は、放射の一部をより長い波長の放射に変換する。これは、多色の光を放射する発光ダイオード、特に白色光を発する１つの半導体本体だけのものを生産することを可能にする。特に好ましいルミネセンス変換色素はセリウムドープのYAG（YAG:Ce）とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、信頼性を増した蛍光体組成物およびそれを用いる発光ダイオード(LED)装置に向けたものとされる。
【０００６】
本発明の実施形態によれば、蛍光体組成物が提供される。前記蛍光体組成物は、蛍光体核および疎水性層を含む。疎水性層は蛍光体核の表面に接合され、疎水性の官能基を備えた有機化合物から成る。
【０００７】
本発明の別の実施形態によれば、発光ダイオード(LED)装置が提供される。 発光ダイオード装置はＬＥＤチップおよび蛍光体組成物を含む。ＬＥＤチップは、波長λ１の第１の光を放射する。蛍光体組成物は蛍光体核および疎水性層を含む。 疎水性層は蛍光体核の表面に接合され、疎水性の官能基を備えた有機化合物から成る。波長λ１の光によって照らされている蛍光体組成物は、第１の光と混じり合って波長λ２の第２の光を放射して白色光の領域を形成し、そこにおいてはλ２＞λ１とされる。  
【０００８】
本発明の上述及びその他の態様は、より好ましいがそれに制限されるべきではない実施形態の次の詳細な説明によって、より良く理解されるものとなる。次の説明は添付の図面を参照しながらなされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に従う蛍光体組成物の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に従うアルキルシリル・ハロゲン化物の分子構造図を示す。
【図３Ａ】本発明の実施形態に従う発光ダイオード装置の概略図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に従う発光ダイオード装置の概略図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に従う発光ダイオード装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態の蛍光体組成物及びそれを用いる発光ダイオード装置によれば、蛍光体核の表面は疎水性の官能基で修飾されて信頼度を増大させている。例えば、蛍光体組成物の修飾した表面は疎水性層を有し、それは高温および高湿の環境で蛍光体組成物が容易に劣化してしまうことを回避させ、温度と湿度に対する蛍光体組成物の感度を下げる。それ故、高温および高湿の環境の中で蛍光体組成物が使用されたとき、該蛍光体組成物はより良い温度安定性と、高い耐湿性と、長い寿命を有することになる。さらに、蛍光体組成物が発光ダイオード装置のパッケージング内で使用される場合、修飾された蛍光体組成物の分子は容易にクラスターに分かれず、均一に分配されてより高い安定性をもたらし、色ズレ及び光減衰を減らす。従って、発光ダイオード装置の明るさは、長い期間使用しても減衰するようなことはなく、発光ダイオード装置によって放射される光の色調がずれてしまうようなことは起こり難い。
【００１１】
いくつかの実施形態は、発明を詳述するために以下に説明される。しかしながら、本発明の実施形態は、詳細な説明だけのものであって、発明の保護の範囲の制限のためではない。
【００１２】
本実施形態の蛍光体組成物を、固相反応方法あるいはゾル・ゲル法によって形成することができ、次に、その粒子サイズがマイクロメートルレベルあるいはナノメーターレベルである蛍光体パウダーへさらに粉砕することができる。蛍光体核の表面と疎水性の官能基を備えた有機化合物は、組み合わされて蛍光体組成物を形成できる。 
【００１３】
図１を参照して、本発明の実施形態による蛍光体組成物１００の模式図が示される。  蛍光体組成物１００は蛍光体核１１０および疎水性層１２０を有する。疎水性層１２０は蛍光体核１１０の表面１１２に接合され、疎水性の官能基１２６を備えた有機化合物１２２から成る。例えば、疎水性層１２０は、その化学式がCnF2n+1C2H4Si(OCmH2m+1)3（但し4≦n≦16、0≦m≦4およびn、mは整数）で表現されるCnF2n+1官能基を備えたアルキルシリル・ハロゲン化物である。本実施形態では、疎水性の官能基１２６はCnF2n+1官能基によって実現され、修飾された蛍光体組成物１００が高温高湿の環境下で使用され得る。
【００１４】
図２を参照して、本発明の実施形態によるアルキルシリル・ハロゲン化物の分子構造図が示される。 本実施形態では、アルキルシリル・ハロゲン化物は有機シリコン化合物である。 アルキルシリル・ハロゲン化物の１つの端部は、蛍光体核１１０の表面１１２に接合されるシラン１２４を介して蛍光体と反応する。蛍光体核１１０の表面から離れた他端は、疎水性の官能基１２６によって実現され、蛍光体核１１０の親水性官能基が該環境で水分子と容易に接触せず、蛍光体核１１０の湿度耐性が増強される。
【００１５】
蛍光体核１１０上に疎水性層１２０を形成する方法の詳細を以下に示す。粉末の蛍光体がアルキルシリル・ハロゲン化物および触媒を含んでいる有機溶媒（例えばエタノール）の中で分配され、次に加熱され、アルキルシリル・ハロゲン化物が蛍光体核１１０の表面１１２に接合できるように還流される。蛍光体が冷却された後、蛍光体は有機溶媒でさらにろ過され不純物が除かれる。その後、１５０°Ｃの熱処理が蛍光体に施され、蛍光体核１１０の表面上に接合される疎水性層１２０が得られる。好ましくは、本実施形態のアルキルシリル・ハロゲン化物は1H、1H、2H、2H-パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシランである。
【００１６】
前記実施形態では、疎水性層１２０はアルキルシリル・ハロゲン化物によって形成される。他の実施形態では、疎水性層１２０は疎水性の官能基を備えたハロアルケン合成物によって形成される。ハロアルケン合成物は、反応ガスとして、ポリテトラフロオルエチレン(PTFE)のような有機化合物を使用し、蛍光体核１１０の親水性官能基がその環境下で容易に水分子と接触せず、蛍光体核１１０の耐湿性が増強されるように、蛍光体核１１０の表面１１２上に直接塗布され得る。
【００１７】
例えば、上述の疎水性層１２０は、その厚みが１０ナノメーター未満のナノメーターレベル有機化合物１２２とされる。好ましくは、疎水性層１２０の厚みは０．１〜３ナノメーター間の範囲とされる。
【００１８】
本実施形態の蛍光体核１１０は、次に表記される化学式、
(1) Ca1xAlxxySi1x+xyN2-x-xyCxy:A;
(2) Ca1-x-zNazM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A;
(3) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2-x-xyCxy:A;
(4) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2x-xy-2w/3CxyOw-v/2Hv:A;
(5) M(II)1-x-zM(I)zM(III)x-xy-zSi1-x+xy+zN2x-xy-2w/3-v/3CxyOw Hv :A;
（ 但し、0<x<1および0<y<1、0≦z<1、0≦v<1および0<w<1、x+z<1、x>xy+zおよび0<x-xy-z<1とされ、M(I)は少なくとも、Li、Na、K、Rb、Cu、AgあるいはAuの金属イオンを含む1価のプラスイオンであり、M(II)は少なくとも、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、Ni、PdあるいはZnの金属イオンを含む２価のプラスイオンであり、M(III)は少なくとも、B、Al、Ga、In、Sc、Y、LaあるいはGdである金属イオンを含む３価のプラスイオンであり、Hは、少なくとも、F、 Cｌ、BrあるいはIである金属イオンを含む1価のマイナスイオンであり、Aは、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、BiあるいはSbである金属イオンから成る活性剤から選択されるものである）を有する化合物からなる群の１つ若しくは組み合わせから選択される。
【００１９】
更に、本実施形態の蛍光体核１１０は、次に表記される化学式、
(1) M(II)aSibOcNd Ce:A; 但し、6<a<8、8<b<14、13<c<17、5<d<9、0<e<2とされ、
(2) M(II)7Al12-x-ySix+yO25-xNx-y Cy :A; 但し、0<x≦12、0<y<x、0<x+y≦12とされ、
(3) M(II)7M(III)12-x-ySix+yO25-xNx-y Cy :A; 但し、0<x≦12、0<y<x、0<x+y≦12とされ、
(4)
2014101493.tif 000003
但し、0<x<12、0≦y<x、0<x+y≦12、0<δ≦3、δ<x+yとされ、
(5)
2014101493.tif 000004
但し、0<x<12、0≦y<x、0<x+y≦12、0<δ≦3、δ<x+yとされ、
(6)
2014101493.tif 000005
但し、0<x<12、0≦y<x、0<z<x、0<x+y+z≦12、z<x+δ、0<δ≦3とされ、
(7)
2014101493.tif 000006
但し、0<x<12、0≦y<x、0<z<x、0<x+y+z≦12、z<x+δ、0<δ≦3とされ、
(8)
2014101493.tif 000007
但し、0<x<12、0≦y<1および0<z<x、z<x+δ、0<δ≦3、0≦v<1および0<x+y+z≦12とされ、
(9)
2014101493.tif 000008
但し、0<x<12、0≦y<1および0<z<x、z<x+δ、0<δ≦3、0≦v<1および0<x+y+z≦12とされ、
（その中で、M(I)は少なくとも、Li、Na、K、Rb、Cu、AgあるいはAuの金属イオンを含む1価のプラスイオンであり、M(II)は少なくとも、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Co、Ni、PdあるいはZnの金属イオンを含む２価のプラスイオンであり、M(III)は少なくとも、B、Al、Ga、In、Sc、Y、LaあるいはGdである金属イオンを含む３価のプラスイオンであり、Hは少なくとも、F、 Cｌ、BrあるいはIである金属イオンを含む1価のマイナスイオンであり、AはCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、BiあるいはSbである金属イオンから成る活性剤から選択されるものである）を有する化合物からなる群の１つ若しくは組み合わせから選択される。
【００２０】
前記蛍光体組成物１００は、ルミネセンス波長域を生成するために発光ダイオード装置の中で使用される。例えば、発光ダイオード装置は、蛍光体組成物１００を照射する励起光として波長λ１の第１の光を放射する。波長λ１の第１の光によって照射された蛍光体組成物１００は、λ２＞λ１とされるところの波長λ２の第２の光を放射する。黄色の蛍光体組成物を励起させるために４４５〜４７５ナノメーター間の範囲の波長の青色光を発光ダイオード装置が放射するならば、白色光波長域を生成するために青色光と黄色光を混ぜることができる。赤色、緑色、及び青色の蛍光体組成物を励起させるために４３０〜３５０ナノメーター間の範囲の波長の紫外光を発光ダイオード装置が放射するならば、白色光波長域を生成するために赤色光、緑色光、及び青色光を混ぜることができる。
【００２１】
図３Ａ乃至図３Ｃを参照しながら、本発明の実施形態による発光ダイオード装置１４０〜１４２の模式図を示す。発光ダイオード装置１４０は、ＬＥＤチップ１３０、コロイド１３４、および蛍光体組成物１００（蛍光体核１１０だけが図示され、蛍光体核１１０の表面上で接合した疎水性層１２０は図示されない）を有する。例えば、ＬＥＤチップ１３０は青色光チップである。ＬＥＤチップ１３０の発光面１３２上に位置する蛍光体組成物１００は、励起状態に入るための光エネルギーを吸収し、蛍光灯を放射して直ちに非励起となる。図３Ａに示すように、蛍光体組成物1００は、ＬＥＤチップ１３０の表面１３２上に直接塗布され、次いでコロイド１３４に包まれる。図３Ｂに示すように、蛍光体組成物１００はＬＥＤチップ１３０をパッケージにするために使用されるコロイド１３４の中に混合することができ、次いでＬＥＤチップ１３０の表面１３２はコロイド１３４によって覆われる。図３Ｃに示すように、蛍光体組成物１００はＬＥＤチップ１３０の発光面１３２上に位置したプレート１３６上に塗布され得る。プレート１３６は、散光体、コンデンサレンズ、レンズ、プリズムあるいはフィルタであり、本発明ではプレート１３６の種類について特別な制限はない。
【００２２】
さらに、コロイド１３４はエポキシ樹脂またはシリコン樹脂のような樹脂であっても良い。コロイド１３４は湿気または熱の浸透に抵抗することができ、コロイド１３４に混合された蛍光体組成物１００は高温および高湿の環境の中で使用できる。
【００２３】
図１に示したように、疎水性の官能基１２６を備えた有機化合物１２２は蛍光体核１１０の表面１１２に接合され、本実施形態のコロイド１３４に混合された蛍光体の分子は容易にクラスターに分かれず、一様に分配されて、より高い安定性をもたらし、かつ色ズレや光減衰を抑制することができる。したがって、発光ダイオード装置の明るさは、長い期間使用しても減衰するようなことはなく、発光ダイオード装置によって放射される光の色調がずれてしまうようなことは起こり難い。
【００２４】
本発明は例示の方法と好ましい実施形態の点から記述されているが、本発明がそれに制限されないことは理解されるべきである。一方、様々な変更および同様な構造や方法は包括するように意図されている。したがって、添付される請求項の範囲は、そのような変形例および類似の構造および方法をすべて包含するように最も広い解釈に同調すべきものとされる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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