(57)【要約】  本発明は、光変換用、特に、青色光の白色光への変換用の蛍光体配置（３０）を提供する。蛍光体配置（３０）は、実装表面（１１）を有する基板（１０）を含む。蛍光体配置（３０）は、さらに、蛍光体混合物（２１）を有するポリマー（２０）を含み、ポリマー（２０）は実装表面（１１）に配置され、蛍光体混合物（２１）は金属ナノ粒子（５）を含み、金属ナノ粒子（５）の含有量は、ポリマー（２０）の１．５から３．０ｍｍｏｌ／ｋｇの間である。本発明は、さらに、対応する方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変換用、特に青色光の白色光への変換用の蛍光体配置（３０）であって、
実装表面（１１）を有する基板（１０）と、
前記実装表面に配置され、蛍光体混合物（２１）を有するポリマー（２０）と、を含み、
前記蛍光体混合物（２１）は金属ナノ粒子（５）を含み、
前記金属ナノ粒子の含有量は、ポリマーの１．５から３．０ｍｍｏｌ／ｋｇまでの間である蛍光体配置（３０）。
【請求項２】
前記蛍光体混合物（２１）は、黄色蛍光体（２２）、緑色蛍光体（２３）及び赤色蛍光体（２４）を含む、請求項１に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項３】
前記黄色蛍光体（２２）、前記緑色蛍光体（２３）及び前記赤色蛍光体（２４）は、重量で１：３：１の比率で混合されている構成である、請求項２に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項４】
前記黄色蛍光体（２２）、前記緑色蛍光体（２３）及び前記赤色蛍光体（２４）は、重量で１：５：１の比率で混合されている構成である、請求項２に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項５】
前記金属ナノ粒子（５）は、銀ナノ粒子、金ナノ粒子、銀被覆酸化亜鉛ナノ六角形、又は金被覆酸化亜鉛ナノ六角形を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項６】
前記金属ナノ粒子（５）の直径は、好ましくは、２０ナノメートルと１００ナノメートルの範囲である、請求項５に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項７】
前記ポリマー（２０）は、二成分ポリマー又は二成分シリコーンを含む、請求項１乃至請求項６に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項８】
前記二成分シリコーンは、屈折率が１．５２と１．５６の間であるフェニルシリコーンを含む、請求項７に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項９】
前記基板（１０）は、ポリスチレン、ポリメチルメタクレート、又はポリカーボネートを含む、請求項１乃至請求項８に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項１０】
前記ポリマー（２０）の膜厚は、１５から２０マイクロメートルの間である、請求項１乃至請求項９に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項１１】
蛍光体配置（３０）の製造方法であって、前記製造方法は、
基板（１０）の実装表面（１１）に蛍光体混合物（２１）を有するポリマー（２０）を配置するステップ（Ｓ１）と、
金属ナノ粒子（５）の含有量が前記ポリマー（２０）の１．５から３．０までの間であるように、前記蛍光体混合物（２１）に前記金属ナノ粒子（５）を添加するステップ（Ｓ２）と、
前記蛍光体混合物（２１）及び前記金属ナノ粒子（５）を有する前記ポリマー（２０）を架橋することによって、前記基板（１０）の前記実装表面（１１）を封止するステップ（Ｓ３）と、を含む蛍光体配置（３０）の製造方法。
【請求項１２】
前記金属ナノ粒子（５）は、前記蛍光体混合物（２１）の中に均一に分散されている、請求項１１に記載の蛍光体配置（３０）。
【請求項１３】
黄色蛍光体（２２）、緑色蛍光体（２３）及び赤色蛍光体（２４）は、前記蛍光体混合物（２１）の中に均一に分散されている、請求項１１又は請求項１２に記載の蛍光体配置（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変換用の蛍光体配置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
あらゆる光変換用の蛍光体配置に適用できるが、本発明は、主に、いわゆる金属ナノ粒子と併用する黄色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体について説明する。
【０００３】
青色ＬＥＤ（発光ダイオード）の白色光への変換は、一般的には、蛍光体を利用することによって達成される。
【０００４】
一般的に、発光素子として希土類（ランタニド）又は遷移金属のイオンを含むこれらの無機固体蛍光体は、典型的には、ケイ酸塩、アルミン酸塩、ホウ酸塩、及びリン酸塩、硫化物／酸硫化物、窒化物／酸窒化物及びフッ化物／酸フッ化物のような結晶ホストの中に含有される。放出される光の波長は、これら含有されたイオンのエネルギーレベルに依存する。また、付活剤として作用するこれらの含有されたイオンは、Ｃｅ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｂ，Ｔｍ，及びＹｂである。近年、上述のホスト及び付活剤は、ＬＥＤ産業で利用する蛍光体の製造で使用されている。
【０００５】
例えば、そのような蛍光体は、米国特許８６６３５００Ｂ２号、米国特許８６７４３８８Ｂ２号及び米国特許８６８６６２６Ｂ２号に記載されている。
【０００６】
さらに、最近では、蛍光体とともに調整可能な量子ドット発光が利用されている。
【０００７】
しかしながら、量子ドットの中にカドミウム（Ｃｄ）及び他の制限された重金属を有する量子ドットは、それぞれ毒性があり、管理が困難であることが知られている。
【０００８】
そのため、青色ＬＥＤと組み合わせて使用する、より良い励起及び発光特性を有する新たな蛍光体配置を開発することが依然として試みられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
結果的に、特に環境にやさしい光変換用の改良された蛍光体配置が必要とされる。したがって、青色ＬＥＤと組み合わせて使用する、より良い励起及び発光特性を有する改良された蛍光体配置が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、請求項１の特徴を有する蛍光体配置及び請求項１１の特徴を有する蛍光体配置の製造方法を提供する。
【００１１】
光変換用、特に、青色光の白色光への変換用の蛍光体配置は、実装面を有する基板を含む。蛍光体配置は、さらに、蛍光体混合物を有するポリマーを含み、ポリマーは実装面に配置される。最後に、蛍光体配置の蛍光体混合物は、金属ナノ粒子を含み、金属ナノ粒子の含有量は、ポリマーの１．５から３．０ｍｍｏｌ／ｋｇの間である。
【００１２】
蛍光体配置の製造方法は、基板の実装面に蛍光体を有するポリマーを配置するステップを含む。製造方法は、さらに、蛍光体混合物の中に金属ナノ粒子を添加するステップを含み、金属ナノ粒子の含有量は、ポリマーの１．５から３．０ｍｍｏｌ／ｋｇの間である。最後に、製造方法は、さらに、蛍光体混合物及び金属ナノ粒子を有するポリマーを架橋することによって、基板の実装面を封止するステップを含む。
【００１３】
基板は、透明又は半透明とすることができる。基板は、例えば、実質的に平坦にすることができ、又は、光を散乱するためにポリマーと反対側を荒らすことができる。蛍光体混合物を有するポリマーは、例えば、加水分解又は懸濁液によって実装表面に備えられ又は配置される。本明細書で記載するポリマーは塗布する前の適切な溶媒により薄くすることができる。あるいは、ポリマーを薄片とすることができる。
【００１４】
ポリマーは、架橋型ポリマーマトリクスとすることができ、本明細書で記載する蛍光体混合物とともに金属ナノ粒子が均一にポリマーマトリクスの中に分散される。金属ナノ粒子は、光学特性が表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）から生じるように、特に、導電性を有する。したがって、本明細書で記載する蛍光体配置は、より良い光学特性だけでなく、より高い発光効率を提供する。
【００１５】
本明細書で記載する蛍光体配置は、例えば、白色発光ダイオード（ＷＬＥＤｓ）、照明システム、表示システム、車載アプリケーション、オートクレーブすることができる医療装置、携帯システム、イメージング、光ファイバー、センサーの設計、パッシブ光源及び／又は発光材料のコーティングの製造など、幅広い分野で利用することができる。
【００１６】
本発明は、特に導電性を有する金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）及び銅（Ｃｕ）のナノ粒子の光学特性が、これらの金属の表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）から生じるという知見を利用する。この現象は、光の特定の波長で励起された時に、ナノスケールの金属表面で自由電子が集団で振動するものであるが、光、特に青色光の波長依存吸収及び散乱を引き起こす。コロイド状金属ナノ粒子の大きさ、形状及び組成が、特に、ＳＰＲの吸収及び発光特性を決定する。金属ナノ粒子の制御された合成は、蛍光体混合物の蛍光体の光学特性を調整する方法を提供する。
【００１７】
本発明のさらなる実施形態が、さらなる従属項及び図面を参照した以下の記載の内容である。
【００１８】
一実施形態では、蛍光体混合物は、黄色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を含む。本明細書で記載する蛍光体の一般式は、例えば、黄色蛍光体は（（ＹＧｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）、緑色蛍光体は（Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）、及び赤色蛍光体は（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）とすることができる。
【００１９】
詳細には、
Ｍ1-xＡｌ1+yＳｉ1Ｎ3：Ｅｕ1+z  （赤色蛍光体）
であり、ここで、Ｍは、Ｃａ，Ｂａを含むアルカリ土類金属又はこれらの混合物から選択され、０．０００１≦ｘ≦０．００２２、０．０００１≦ｙ≦０．００５５、及び０．００５≦ｚ≦０．２５である。
【００２０】
Ｍ3+xＡｌ5+yＯ12+z：Ｃｅ1+x  （緑色蛍光体）
であり、ここで、Ｍは、Ｙｂ，Ｌｕを含むランタニド又はこれらの混合物から選択され、０．０００５≦ｘ≦０．００２２、０．０００１≦ｙ≦０．００５５、及び０．００１５≦ｚ≦０．２５である。
【００２１】
そして、最後に、
（ＭＧｄ）3+xＡｌ5+yＯ12：Ｃｅ1+x  （黄色蛍光体）
であり、ここで、Ｍは、Ｓｃ，Ｙを含む遷移金属又はこれらの混合物から選択され、０．０００１≦ｘ≦０．００２２、及び０．０００１≦ｙ≦０．０００５である。
【００２２】
これらの式に基づく蛍光体混合物を使用することで、金属ナノ粒子と組み合わせて３０００〜４０００Ｋの間の範囲の相関色温度（ＣＣＴ）を効率良く達成することができる。
【００２３】
一実施形態において、好ましくは、赤色蛍光体及び緑色蛍光体の重量分率が、それぞれ２．８〜４．５％及び１４．０〜２１．０％である。黄色蛍光体は、重量で１．０〜４．０％の範囲であってもよい。
【００２４】
一実施形態において、金属ナノ粒子は、銀ナノ粒子、金ナノ粒子、銀被覆酸化亜鉛ナノ六角形、又は金被覆酸化亜鉛ナノ六角形を含む。本明細書で記載する金属ナノ粒子の混合物もまたポリマー又はポリマー混合物に添加することができることは明らかである。本明細書で記載する金属ナノ粒子は、銀ナノ粒子（ＡｇＮＰｓ）、金ナノ粒子（ＡｕＮＰｓ）、銀被覆酸化亜鉛ナノ六角形（Ａｇ＠ＺｎＯナノ六角形）、又は金被覆酸化亜鉛ナノ六角形（Ａｕ＠ＺｎＯナノ六角形）として省略することができる。これらの金属ナノ粒子は、特に暖かい白色光の所定の範囲における光変換を効率良く補助する。言い換えれば、蛍光体混合物と組み合わせて表面プラズモン共鳴現象を容易に実現することができる。さらに、本明細書で記載する金属ナノ粒子は、特に非毒性ドーパントであり、それゆえ環境にやさしい。したがって、例えば、カドミウム（Ｃｄ）を有する量子ドットの毒性作用を避けることができる。
【００２５】
一実施形態において、金属ナノ粒子の直径が、好ましくは、２０ナノメートルと１００ナノメートルの範囲である。この範囲は、本明細書で記載する３０００〜４０００Ｋの間の相関色温度ＣＣＴ及び５００ナノメートルと７００ナノメートルの間の帯域幅を有する暖かい白色光にとって特に好ましい。
【００２６】
一実施形態において、ポリマーは二成分ポリマー又は二成分シリコーンを含む。特に二成分ポリマー又は二成分シリコーンを使用することにより、二成分ポリマー又は二成分シリコーンを架橋前の実装表面に容易に備え、又は配置することができるとともに、実装表面を二成分ポリマー又は二成分シリコーンで容易に封止することができる。
【００２７】
一実施形態において、二成分シリコーンは、屈折率が１．５２と１．５６の間であるフェニルシリコーンを含む。フェニルシリコンは、エージングに対して光学及び機械特性を特に維持する。そのため、蛍光体配置の効率は、基板の実装表面に備えられ、又は配置された、そのような高い屈折率の封止材を使用することによって、増大させることができる。この材料は、４００ナノメートルから７００ナノメートルまでの範囲の波長において特に安定である。あるいは、二成分シリコーンは、メチルシリコーン、又はフェニルシリコーンとメチルシリコーンの混合物を含むことができる。本明細書で記載するシリコーンは、塗布する前の適切な溶媒により薄くすることができる。
【００２８】
一実施形態において、基板は、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、又はポリカーボネートを含む。これらの透明な又は半透明な基板は、長期間の動作の下での黄変化に対して特に安定である。あるいは、封止材として硬化性シリコーンを用いることができる。硬化性シリコーンとは、１５０〜１８０℃の熱で処理することができる二成分又は架橋性シリコーンを意味する。
【００２９】
一実施形態において、ポリマーの膜厚は１５マイクロメートルから２０マイクロメートルの間である。「膜厚」においては、傾斜、特に垂直方向における蛍光体混合物及び金属ナノ粒子を有するポリマーの垂直量と理解される。膜厚範囲は、本明細書で記載する３０００〜４０００Ｋの間の相関色温度ＣＣＴ及び５００ナノメートルと７００ナノメートルの間の帯域幅を有する暖かい白色光が得られるように選択することができる。
【００３０】
一実施形態において、金属ナノ粒子は蛍光体混合物の中に均一に分散されるとともに、黄色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体は蛍光体混合物の中に均一に分散される。均一な分散によって、変換を効率良く行うことができる。
【００３１】
蛍光体配置の特徴は、方法でも開示され、逆もまたしかりである。
【００３２】
本発明のより完全な理解及びその利点のために、添付図面と併せて以下の記載では符号を用いる。本発明について、図面の概略図に示される例示的な実施形態を用いてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本特許出願に係る蛍光体配置の一実施形態の概略断面図を示す。
【図２】本特許出願に係る黄色蛍光体を有する蛍光体配置の一実施形態の励起及び発光スペクトルのグラフを示す。
【図３】本特許出願に係る赤色蛍光体を有する蛍光体配置の一実施形態の励起及び発光スペクトルのグラフを示す。
【図４】本特許出願に係る緑色蛍光体を有する蛍光体配置の一実施形態の励起及び発光スペクトルのグラフを示す。
【図５】本特許出願に係る金属ナノ粒子の異なる量に依存した黄色蛍光体を有する蛍光体配置のさらなる一実施形態の発光スペクトルのグラフを示す。
【図６】本特許出願に係る異なる励起波長で検出された黄色及び赤色蛍光体を有する蛍光体配置の一実施形態の発光スペクトルのグラフを示す。
【図７】本特許出願に係る異なる励起波長で検出された黄色及び緑色蛍光体を有する蛍光体配置の一実施形態の発光スペクトルのグラフを示す。
【図８】本特許出願に係る波長４６５ナノメートルの励起後に測定された金属ナノ粒子を組み合わせた黄色、緑色及び赤色蛍光体を有する蛍光体配置の一実施形態の励起及び発光スペクトルのグラフを示す。
【図９】本特許出願に係る方法の一実施形態のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、光変換用、特に青色光Ｂ１から暖かい白色光Ｗ１への変換用の蛍光体配置３０の一実施形態の概略断面図を示す。蛍光体配置３０は、実装表面１１を有する基板１０を含む。さらに、蛍光体配置３０は、蛍光体混合物２１を有するポリマー２０を含む。ポリマー２０は、実装表面１１に備えられ、配置され、設置される。蛍光体混合物２１は、金属ナノ粒子５を含み、蛍光体混合物２１は黄色蛍光体２２、緑色蛍光体２３及び赤色蛍光体２４を含む構成とすることができる。金属ナノ粒子５の量は、ポリマー２０の１．５から３．０ｍｍｏｌ／ｋｇまでの間である。
【００３５】
基板１０は透明又は半透明とすることができる。一実施形態において、基板１０はポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、又はポリカーボネートを含む。これらの透明な又は半透明な基板は、長期間の動作の下での黄変化に対して特に安定である。基板１０は、例えば、実質的に平坦にすることができ、又は、光を散乱するためにポリマー２０と反対側１２を荒らすことができる。蛍光体混合物２１及び金属ナノ粒子５を有するポリマー２０は、例えば、加水分解又は懸濁液によって実装表面１１に備えられ又は配置される。
【００３６】
金属ナノ粒子５は、蛍光体混合物２１の中に均一に分散されるとともに、黄色蛍光体２２、緑色蛍光体２３及び赤色蛍光体２４は蛍光体混合物２１の中に均一に分散される。均一な分散によって、青色光Ｂ１の白色光Ｗ１への変換を効率良く行うことができる。
【００３７】
本明細書で記載する蛍光体混合物２１により、黄色蛍光体２２、緑色蛍光体２３及び赤色蛍光体２４が金属ナノ粒子５と組み合わされて、３０００〜４０００Ｋの間の範囲の相関色温度ＣＣＴを効率良く得ることができる。同時に、５００ナノメートルと７００ナノメートルの間の有効帯域幅を有する暖かい白色光Ｗ１１を効率良く達成することができる。さらに、非常に高い演色指数（ＣＲＩ＞９５）を達成することができる。
【００３８】
金属ナノ粒子５は、銀ナノ粒子、金ナノ粒子、銀被覆酸化亜鉛ナノ六角形、又は金被覆酸化亜鉛ナノ六角形を含む。言い換えれば、蛍光体混合物２１と組み合わせた金属ナノ粒子５の表面プラズモン共鳴現象を、記載した導電性金属によって容易に実現することができる。さらに、本明細書で記載する金属ナノ粒子は、特に非毒性ドーパントであり、それゆえ環境にやさしい。したがって、例えば、カドミウム（Ｃｄ）を有する量子ドットの毒性作用を避けることができる。
【００３９】
黄色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体が、重量で１：３：１、又は重量で１：５：１の比率で混合される構成である。本明細書で記載する比率で黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を混合することで、上述した３０００〜４０００Ｋの間の相関色温度（ＣＣＴ）及び５００ナノメートルと７００ナノメートルの間の帯域幅を有する暖かい白色光を効率良く達成することができる。
【００４０】
ここで、以下に記載する励起及び発光スペクトルは、ポリメチルメタクリレート又はポリカーボネート基板を用いて検出される。ポリマー２０の膜厚、又は垂直量は、１５マイクロメートルから２０マイクロメートルの間である。ポリマー２０の材料として、シリコーン又は二成分シリコーンを選択することができる。
【００４１】
図２は、黄色蛍光体２２を有する蛍光体配置３０の一実施形態の励起スペクトルＧ１及び発光スペクトルＧ２のグラフを示す。Ｘ軸はナノメールの波長を表し、Ｙ軸はカウント数／１０5を表す。
【００４２】
発光スペクトルＧ１は４６６ナノメートルでの励起後に測定され、励起スペクトルＧ２は５８２ナノメートルで測定された。黄色蛍光体２２は、波長範囲５１０〜６６０ナノメートルの間で、約１５０ナノメートルの有効帯域幅ＦＷＨＭ（半値半幅）を示した。黄色蛍光体２２は１５２ナノメートルのストークスシフトを示した。
【００４３】
図３は、赤色蛍光体２４を有する蛍光体配置３０の一実施形態の励起スペクトルＧ３及び発光スペクトルＧ４のグラフを示す。Ｘ軸はナノメールの波長を表し、Ｙ軸はカウント数／１０6を表す。
【００４４】
発光スペクトルＧ３は４６６ナノメートルでの励起後に測定され、励起スペクトルＧ４は６４２ナノメートルで測定された。赤色蛍光体２４は、波長範囲６００〜７００ナノメートルの間で、約１００ナノメートルのＦＷＨＭを示した。赤色蛍光体２４は１７６ナノメートルのストークスシフトを示した。
【００４５】
図４は、緑色蛍光体２３を有する蛍光体配置３０の一実施形態の励起スペクトルＧ５及び発光スペクトルＧ６のグラフを示す。Ｘ軸はナノメールの波長を表し、Ｙ軸はカウント数／１０6を表す。
【００４６】
発光スペクトルＧ５は４５２ナノメートルでの励起後に測定され、励起スペクトルＧ６は５４４ナノメートルで測定された。緑色蛍光体２３は、波長範囲４７０〜６２０ナノメートルの間で、約１５０ナノメートルのＦＷＨＭを示した。緑色蛍光体２３は９２ナノメートルのストークスシフトを示した。
【００４７】
図５は、金属ナノ粒子５の異なる量に依存した黄色蛍光体２２を有する蛍光体配置３０のさらなる実施形態の発光スペクトルＧ５，Ｇ６，Ｇ７のグラフを示す。Ｘ軸はナノメールの波長を表し、Ｙ軸はカウント数／１０6を表す。
【００４８】
図５は、金属ナノ粒子５の異なる量に依存した、異なる発光スペクトルＧ５，Ｇ６，Ｇ７を示す。すなわち、金属ナノ粒子５を含まないもの（発光スペクトルＧ５参照）、ポリマー２０に含有量１．５ｍｍｏｌ／ｋｇの金属ナノ粒子５を含むもの（発光スペクトルＧ７参照）、及びポリマー２０に含有量３．０ｍｍｏｌ／ｋｇの金属ナノ粒子５を含むもの（発光スペクトルＧ６参照）である。ここで、ポリマー２０の中に金属ナノ粒子５が存在すると、金属ナノ粒子５を含まないものに対して、黄色蛍光体２２の発光強度が約６．７５倍となる。図５は、ポリマー２０の総重量に対しての金属ナノ粒子５の最適比が、好ましくは、ポリマー２０に含有量１．５ｍｍｏｌ／ｋｇの金属ナノ粒子５を含むことによって得られることを示す。
【００４９】
図６は、異なる励起波長で検出した黄色蛍光体２２及び赤色蛍光体２４を有する蛍光体配置３０の一実施形態の発光スペクトルのグラフを示す。Ｘ軸はナノメールの波長を表し、Ｙ軸はカウント数／１０6を表す。
【００５０】
発光スペクトルＧ４４０，Ｇ４５０，Ｇ４６５及びＧ４７０は、４４０，４５０，４６０，４６５及び４７０ナノメートルでの励起において、金属ナノ粒子５と組み合わされ、又はドープした黄色蛍光体２２及び赤色蛍光体２４を含む蛍光体混合物２１に基づいて測定されている。市販されるＧａＮ系青色ＬＥＤの有効帯域幅は、一般的には、４５０〜４６０ｎｍの波長範囲の間に存在する。図６からわかるように、実質的に、５２０ナノメートルと６５０ナノメートルの間の有効帯域幅を有する暖かい白色光Ｗ１を達成することができる。
【００５１】
図７は、異なる励起波長で検出した黄色蛍光体２２及び緑色蛍光体２３を有する蛍光体配置３０の一実施形態の発光スペクトルのグラフを示す。Ｘ軸はナノメールの波長を表し、Ｙ軸はカウント数／１０6を表す。
【００５２】
発光スペクトルＧ４４０’，Ｇ４５０’ ，Ｇ４６３’，Ｇ４６５’及びＧ４７０’は、４４０，４５０，４６０，４６３，４６５及び４７０ナノメートルでの励起において、金属ナノ粒子５と組み合わされ、又はドープした黄色蛍光体２２及び緑色蛍光体２３を含む蛍光体混合物２１に基づいて測定されている。図７からわかるように、発光スペクトルＧ４４０’，Ｇ４５０’，Ｇ４６３’，Ｇ４６５’及びＧ４７０’は、市販されるＧａＮ系青色ＬＥＤの範囲をカバーする。
【００５３】
図８は、波長４６５ナノメートルの励起後に測定された、金属ナノ粒子５を組み合わせた黄色蛍光体２２、緑色蛍光体２３及び赤色蛍光体２４を有する蛍光体配置３０の一実施形態の励起スペクトルＧ８及び発光スペクトルＧ９のグラフを示す。
【００５４】
蛍光体配置３０は、励起及び発光のそれぞれで４６６ナノメートル及び６１８ナノメートルの最大値を示す。金属ナノ粒子５がドープされた黄色蛍光体２２、緑色蛍光体２３及び赤色蛍光体２４を有するポリマーは、５００ナノメートルと７００ナノメートルの波長範囲において約２００ナノメートルの広いＦＷＨＭを示す。そのため、蛍光体配置は、１５２ｎｍのストークスシフトを示す。本明細書で記載する蛍光体配置３０によって、３０００〜４０００Ｋの間の範囲の相関色温度（ＣＣＴ）も効率良く得ることができる。
【００５５】
図９は、蛍光体配置３０の製造方法の一実施形態のフローチャートを示す。
【００５６】
製造方法は、基板１０の実装表面１１に蛍光体混合物２１を有するポリマー２０を配置する第１ステップＳ１で開始する。第２ステップＳ２は、蛍光体混合物２１の中に金属ナノ粒子５を添加することを含み、金属ナノ粒子５の含有量は、ポリマーの１．５から３．０ｍｍｏｌ／ｋｇの間である。製造方法は、蛍光体混合物２１と金属ナノ粒子５を有するポリマー２０の架橋によって、基板１０の実装表面１１を封止するステップＳ３で終了する。
【００５７】
特定の実施形態を本明細書で図示し、説明したが、当業者はさまざまな代替及び／又は等価な実施形態が存在することを理解できる。一つの例示的な実施形態又は複数の例示的な実施形態は単なる例示であり、決して範囲、適用性又は構成を限定するものではない。むしろ、前述の要約及び詳細な説明は、当業者に、少なくとも一つの例示的な実施形態を実施するための適当なロードマップを提供するものであり、添付の特許請求の範囲及びその均等物で説明するような範囲から逸脱することなく、様々な変更が例示的な実施形態で記載された要素の機能及び配置でなされることを当業者は理解する。一般的に、本出願は、本明細書で議論した特定の実施形態のあらゆる適用及び変形を含む。
【００５８】
本発明は、光変換用、特に、青色光の白色光への変換用の蛍光体配置３０を提供する。蛍光体配置３０は、実装表面１１を有する基板１０を含む。蛍光体配置３０は、さらに、蛍光体混合物２１を有するポリマー２０を含む。ポリマー２０は実装表面１１に配置され、蛍光体混合物２１は金属ナノ粒子５を含み、金属ナノ粒子５の含有量は、ポリマー２０の１．５から３．０ｍｍｏｌ／ｋｇの間である。本発明は、さらに、対応する方法を提供する。
【符号の説明】
【００５９】
５：金属ナノ粒子
１０：基板
１１：実装表面
１２：反対側
２０：ポリマー
２１：蛍光体混合物
２２：黄色蛍光体
２３：緑色蛍光体
２４：赤色蛍光体
３０：蛍光体配置
Ｇ１−Ｇ９：グラフ
Ｇ４４０，Ｇ４５０，Ｇ４６０，Ｇ４６５，Ｇ４７０：異なる励起におけるグラフ
Ｇ４４０’，Ｇ４５０’，Ｇ４６０’，Ｇ４６３’，Ｇ４６５’，Ｇ４７０’：異なる励起におけるグラフ
Ｂ１：青色光
Ｗ１：暖かい白色光
Ｓ１−Ｓ３：方法ステップ
【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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【国際調査報告】
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