(57)【要約】  本発明は、一般式（Ｉ）、（Ｓｒ１−ｚ−ｎＣａｚＥｕｎ）ｍＭｐ（ＳｉＮ２）ｍ−ｘ（ＣＮ２）ｘＳｉ３ｗＮ４ｗ＋ｐ（Ｉ）、式中、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、ＧｄまたはＬｕを示し、ｍは１〜３の間の値を示し、ｎは０．００５ｍ≦ｎ≦０．２ｍの範囲の値を示し、ｐは０から３の値を示し、ｗは０から２の値を示し、ｘは０≦ｘ≦ｍの範囲の値を示し、およびｚは０≦ｚ≦０．４の範囲の値を示す、で表される化合物、および前記発光物質の製造方法、および変換発光物質としてまたは光源におけるそれらの使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
【化１】
2014517081.tif 000012
式中、
Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、ＧｄまたはＬｕを示し、および
ｍは、０＜ｍ≦３の範囲からの値を示し、および
ｎは、０．００５ｍ≦ｎ≦０．２ｍの範囲からの値を示し、および
ｐは、０≦ｐ≦３の範囲からの値を示し、および
ｗは、０≦ｗ≦２の範囲からの値を示し、および
ｘは、０≦ｘ≦ｍの範囲からの値を示し、および
ｚは、０≦ｚ≦０．４の範囲からの値を示す、
で表される化合物。
【請求項２】
ｍが、１≦ｍ≦２の範囲からの値を示すことを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
ｚが、０≦ｚ≦０．２５の範囲からの値を示すことを特徴とする、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｍが、Ａｌ、ＹまたはＬｕ、好ましくはＡｌを示すことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
ｗが、０≦ｗ≦１．５、好ましくは０≦ｗ≦１の範囲からの値を示すことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６】
ｐが、０≦ｐ≦２、好ましくは０≦ｐ≦１の範囲からの値を示すことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項７】
二元系窒化物、カルボジイミドおよび酸化物から選択される好適な出発材料を、任意に他の反応性形態との混合物で、工程ａ）において混合し、および工程ｂ）において該混合物を少なくとも部分的な還元条件下で熱的に処理することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の式Ｉで表される化合物を製造するためのプロセス。
【請求項８】
工程ｂ）における熱処理を還元条件下で行うことを特徴とする、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
工程ｂ）における反応を７５０℃より上の温度で、好ましくは１０００℃より上および特に好ましくは１２００℃〜１６００℃の範囲で行うことを特徴とする、請求項７または８に記載のプロセス。
【請求項１０】
半導体および請求項１に記載の式Ｉで表される少なくとも１つの化合物を含むことを特徴とする光源。
【請求項１１】
半導体が、発光性窒化インジウムアルミニウムガリウム、とくに式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、式中０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、およびｉ＋ｊ＋ｋ＝１である、で表されるものであることを特徴とする、請求項１０に記載の光源。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の少なくとも１つの光源を含むことを特徴とする、とくにディスプレイデバイスの背面照明のための照明ユニット。
【請求項１３】
請求項１２に記載の少なくとも１つの照明ユニットを含むことを特徴とする、背面照明を有するディスプレイデバイス、とくに液晶ディスプレイデバイス（ＬＣディスプレイ）。
【請求項１４】
発光ダイオードからの青色または近ＵＶ発光の部分的なまたは完全な変換のための、変換蛍光物質としての、請求項１〜６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの化合物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
カルボジイミド蛍光物質（phosphors）
本発明は、カルボジイミド化合物、これらの化合物を製造するためのプロセス、および変換蛍光物質としてのまたは照明器具におけるこれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペクトルの青色および／またはＵＶ領域において励起することができる無機蛍光粉末は、蛍光物質−変換ＬＥＤ（ｐｃ−ＬＥＤ）のための蛍光物質としてますます重要になっている。
一方、例えば、アルカリ土類金属オルトシリケート、チオガレート、ガーネットおよび窒化物、これらのそれぞれはＣｅ３＋またはＥｕ２＋がドープされている、などの多数の蛍光物質材料系が開示されている。特に最後に記した窒化物蛍光物質、例えばＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（２−５−８窒化物としても知られている）またはＭＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（Ｍ＝Ｃおよび／またはＳｒ）は、これらのみが６００ｎｍより大きい発光波長を有し、このため色温度＜４０００Ｋを有する暖白色ｐｃ−ＬＥＤの生産のために必須であることから、近年、集中的な調査のテーマである。
【０００３】
しかしながら、窒化物蛍光物質の主な不利な点は、これらの極めて複雑な製造である。以下のプロセスは、組成Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：ＥｕおよびＭＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（Ｍ＝Ｃａ、Ｓｒおよび／またはＢａ）の蛍光物質の製造として知られている：
Schnick et al., Journal of Physics and Chemistry of Solids (2000), 61(12), 2001-2006には、以下の合成式：
【化１】
2014517081.tif 000002
に従って製造された２−５−８窒化物が記載されている。
この製造は、非常に水分に敏感な出発材料の使用という不利な点を有し、このプロセスが、大規模な工業的製造をより困難にする保護ガス下で行わなければならならないことを意味する。
【０００４】
Hintzen et al., Journal of Alloys and Compounds (2006), 417(1-2), 273-279には、以下の合成式：
【化２】
2014517081.tif 000003
に従って製造された２−５−８窒化物が記載されている。
この製造は、非常に水分に敏感な出発材料の使用という不利な点を有し、この方法が、大規模な工業的製造をより困難にする保護ガス下で行わなければならならないことを意味する。
【０００５】
Piao et al., Applied Physics Letters 2006, 88, 161908には、以下の合成式に従って、特にグラファイトおよびＳｒＣＯ３（熱的に分解しＳｒＯを与える）から製造された２−５−８窒化物が記載されている。
【化３】
2014517081.tif 000004
この方法は、それらが炭素で汚染されているので、相−純粋（phase-pure）な蛍光物質が得られないという不利な点を有する。
【０００６】
Xie et al., Chemistry of materials, 2006, 18, 5578には、以下の合成式：
【化４】
2014517081.tif 000005
に従って製造された２−５−８窒化物が記載されている。この方法はｏ−シリケートによって汚染された蛍光物質が得られるという不利な点を有する。
WO 2010/029184には、液体アンモニアを用いた２−５−８窒化物の製造方法が記載されているが、これはかかる蛍光物質の大規模な工業的製造を制限する。
【０００７】
Uheda et al., Electrochem. Sol. Stat. Lett. 9 (4) H22-25 (2006)には、以下：
【化５】
2014517081.tif 000006
のように製造される組成ＭＡｌＳｉＮ３：Ｅｕの蛍光物質が記載されている。ここで、使用される出発物質Ｃａ３Ｎ２およびＥｕＮが、水分に敏感であることは不利な点であり、このプロセスが、大規模な工業的製造をより困難にする保護ガス下で行わなければならならないことを意味する。
【０００８】
Kijima et al., J. Alloy Comp. 475 (2009) 434-439には、以下：
【化６】
2014517081.tif 000007
のように製造される組成ＭＡｌＳｉＮ３：Ｅｕの蛍光物質が記載されている。水分に敏感な、例えばＥｕＮまたはＣａ３Ｎ２などの出発物質が用いられ、またこの合成は、１９ＭＰａの圧力で行われる（熱間等方圧加圧）。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、知られている２−５−８窒化物と同等な蛍光物質特性を有し、６００ｎｍより大きな発光波長を有する窒化物蛍光物質を開発することである。本発明のさらなる目的は、このタイプの窒化物蛍光物質を製造するためのプロセスを提供することにある。また、本発明のさらなる目的は、これらの蛍光物質の様々な可能な使用を示すことにある。
【００１０】
驚くべきことに、カルボジイミド基［ＣＮ２］２−を含有する窒化物蛍光物質が上述の目的を達成することが今回見出された。
さらなる利点は、安定した出発物質の使用は、製造プロセスの要件が２−５−８窒化物の上述の製造プロセスと比べ有意に低いことを意味するということである。［ＣＮ２］２−基の結晶格子への取り込みは、用いる出発材料の酸素含有量が、用いるカルボジイミドが遊離した酸素と定量的に反応するのに十分ではないために可能となった。したがって、結晶格子中の［ＣＮ２］２−基含有量は、出発物質の酸素含有量を介して制御することができる。
【００１１】
したがって、本発明は式Ｉ
【化７】
2014517081.tif 000008
式中、
Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、ＧｄまたはＬｕを示し、および、
ｍは、０＜ｍ≦３の範囲からの値を示し、および、
ｎは、０．００５ｍ≦ｎ≦０．２ｍの範囲からの値を示し、および、
ｐは、０≦ｐ≦３の範囲からの値を示し、および、
ｗは、０≦ｗ≦２の範囲からの値を示し、および、
ｘは、０≦ｘ≦ｍの範囲からの値を示し、および、
ｚは、０≦ｚ≦０．４の範囲からの値を示す、
で表される化合物に関する。
【００１２】
ここで、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、ＧｄおよびＬｕは三価の酸化状態にあり、Ｅｕは二価の酸化状態にある。
本発明にかかる式Ｉで表される化合物はまた、以下において簡略化のために窒化物蛍光物質ともいう。
【００１３】
ｍは、好ましくは１≦ｍ≦２の範囲からの値を示す。
ｗは、好ましくは０≦ｗ≦１．５の範囲および特に好ましくは０≦ｗ≦１の範囲からの値を示す。
ｐは、好ましくは０≦ｐ≦２の範囲および特に好ましくは０≦ｐ≦１の範囲からの値を示す。
【００１４】
ｚは、好ましくは０≦ｚ≦０．２５の範囲からの値を示す。
この範囲において、Ｃａの添加は、発光強度の大きな減少が起こることなく、発光波長の長波長シフトをもたらす。
しかしながら、Ｃａ含有量のさらなる増加（ｚ＞０．４）は、発光スペクトルのさらなる長波長シフトをもたらすが、発光強度は大幅に減少し、そして相混合物が形成される。
【００１５】
本発明による、特に好ましいのは、６００〜６４０ｎｍの波長範囲に発光極大を有し、以下の組成：
【化８】
2014517081.tif 000009
を有する蛍光物質である。
【００１６】
本発明は、さらに式Ｉで表される化合物を製造するための方法に関する。
この目的のために、二元系窒化物、カルボジイミドおよび酸化物から選択される好適な出発材料を、任意に他の対応する反応性形態との混合物で、工程ａ）において混合し、工程ｂ）において該混合物を少なくとも部分的な還元条件下で熱的に処理する。
【００１７】
（プロセス工程ａにおいて）用いるカルボジイミドは、好ましくはＳｒＣＮ２またはＣａＣＮ２である。これらの出発材料は、例えばアンモニア雰囲気において、好ましくはアルカリ土類金属シュウ酸塩から製造し、対応するアルカリ土類金属カルボジイミドに変換する。本発明によれば、工程ａ）における少なくとも１つの出発材料は、好ましくはカルボジイミドの形態である。
【００１８】
用いたユーロピウム含有出発材料は、好ましくは酸化ユウロピウム、炭酸ユウロピウムまたはシュウ酸ユウロピウムであり、酸化ユーロピウムが特に好ましい。
【００１９】
用いる二元系窒化物は好ましくは窒化カルシウム、窒化ストロンチウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化イットリウム、窒化ルテニウムおよび／または窒化ガドリニウム、特に好ましくは窒化アルミニウムおよび／または窒化ケイ素である。
【００２０】
上記工程ｂ）における上述の熱処理は、少なくとも部分的に還元条件の下で行う。反応は、通常７５０℃より上の温度で、好ましくは１０００℃より上および特に好ましくは１２００℃〜１６００℃の範囲で行う。ここで、少なくとも部分的な還元条件は、例えば、一酸化炭素、フォーミングガスまたは水素（還元）を用いて、あるいは少なくとも真空によってまたは酸素欠乏雰囲気（部分的還元）によって確立する。還元雰囲気は、好ましくは窒素気流において、好ましくはＮ２／Ｈ２気流において、特に好ましくはＮ２／Ｈ２（９０〜７０：１０〜３０）気流において確立する。また、熱処理は１または２以上の工程で行うことができ、１工程処理が好ましい。
【００２１】
さらなる態様において、式Ｉで表される蛍光物質を、追加的に少なくとも以下：
酸化物、ガーネット、シリケート、アルミネート、窒化物および酸窒化物、各場合において、単独またはＣｅ、Ｅｕ、Ｍｎ，Ｃｒなどの１または２以上の賦活剤イオンとそれらの混合物、
のさらなる蛍光物質材料と混合してもよい。これは特定の色空間が確立されることになる場合に特に有利である。
【００２２】
本発明にかかる式Ｉで表される窒化物蛍光物質は粒子形態であり、通常５０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍの粒子サイズを有する。
【００２３】
好ましい態様において、粒子形態における本発明にかかる蛍光物質は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物からなる連続的な表面コーティングを有する。この表面コーティングは、コーティング材料の屈折率の適当な傾斜づけを通じて、屈折率が環境に整合することができるという利点を有する。この場合、蛍光物質の表面における光の散乱が低減され、より高い比率の光が蛍光物質へ貫通し、吸収され、そこで変換されることができる。加えて、屈折率と整合した表面コーティングは、内部の全反射が低減されるため、より多くの光が蛍光物質から分離することを可能にする。
【００２４】
加えて、連続的な層は、蛍光物質がカプセル封入されなければならない場合に利点がある。これは、直接の環境における拡散する水または他の材料に対する、蛍光物質またはこれの部分の感度に対抗するために必要であり得る。閉じられた殻でのカプセル封入のためのさらなる理由は、チップにおいて発生した熱からの実際の蛍光物質の熱的分断である。この熱は、蛍光物質の蛍光の光収率における低減をもたらし、蛍光の光の色にも影響を与え得る。最後に、このタイプのコーティングは、蛍光物質において生じる格子振動が環境への伝播することを防ぐことにより、蛍光物質の効率化を増大させることを可能とする。
【００２５】
加えて、本発明にかかる蛍光物質は、さらなる態様において、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３あるいはそれらの混合酸化物あるいは蛍光物質組成物からなる多孔質表面コーティングを有することが好ましい。これらの多孔質コーティングは、単層の屈折率をさらに低減する可能性を提供する。WO03/027015（その全範囲は、本願の内容に参照により組み込まれる）に記載されるように、このタイプの多孔質コーティングを、３つの従来の方法により生産することができる：ガラス（例えばソーダ石灰ガラス(US4019884を参照のこと））のエッチング、多孔質層の適用、および多孔質層およびエッチング操作の組合わせ。
【００２６】
さらに、同様に好ましい態様において、蛍光物質粒子は、好ましくはエポキシまたはシリコーン樹脂からなる、環境への化学結合を促進する官能基を担持する表面を有する。これらの官能基は、例えば、オキソ基を介して結合するエステル類または他の誘導体であることができ、エポキシド類および／またはシリコーン類に基づいた結合剤の構成成分への結合を形成することができる。このタイプの表面は、蛍光物質の結合剤への均一な取り込みが促進されるという利点を有する。さらには、蛍光物質／結合剤系のレオロジー的性質およびポットライフもまた、これによりある程度まで調整することができる。よって、混合物のプロセシングが単純化される。
【００２７】
本発明にかかる窒化物蛍光物質は、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）、および特に既に上述したｐｃ−ＬＥＤにおいて有利に用いることができる。
【００２８】
ＬＥＤにおける使用について、本発明にかかる蛍光物質はまた、球状粒子、薄片および構造材料およびセラミックスなどの任意の所望の外形にも変換することができる。これらの形は、通常用語「成形体」の下要約される。ここで、成形体は好ましくは「蛍光体」である。
【００２９】
したがって、本発明にかかる式Ｉで表される窒化物蛍光物質は、特に好ましくは、成型体において、または本発明による窒化物蛍光物質を含む蛍光体において用いられる。
【００３０】
上述した薄片形態の蛍光体の生産は、対応する金属塩および／または希土類塩から従来のプロセスをにより行われる。生産プロセスは、EP763573およびDE102006054331において詳細に記載されており、これらの全範囲は参照により本願に組み込まれる。これらの薄片形態の蛍光体は、極めて大きなアスペクト比と、原子的に滑らかな表面および蛍光物質層と、水性の分散液または懸濁液における沈降反応により調整可能な厚さとを有する、例えば、雲母、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ガラスまたはＴｉＯ２薄片を含む、天然のまたは合成的に製造された高度に安定した支持体または基質をコーティングすることにより製造することができる。雲母、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ガラスまたはＴｉＯ２またはこれらの混合物以外では、薄片はまた、蛍光物質材料自体からなるか、１つの材料から作られてもよい。薄片自体が蛍光物質コーティングのための支持体として役割を果たすのみであれば、後者は、ＬＥＤの一次放射線に透明な、または一次放射線を吸収して蛍光物質層へこのエネルギーを移動させる材料からならなければならない。薄片形態の蛍光物質は、樹脂（例えばシリコーンまたはエポキシ樹脂）中で分散され、この分散体はＬＥＤチップに適用される。
【００３１】
薄片形態の蛍光物質は、大きな工業スケールで、５０ｎｍから約２０μｍ、好ましくは１５０ｎｍおよび５μｍの間の厚さで製造することができる。ここで直径は、５０ｎｍから２０μｍである。
それは、一般に、１：１から４００：１、およびとくに３：１から１００：１のアスペクト比（直径の粒子厚さに対する比）を有する。
薄片の寸法（長さ×幅）は、配置に依存する。薄片はまた、とくに小さな寸法を有する場合にはとくに、変換層内での散乱の中心としても好適である。
ＬＥＤチップに面する薄片形態蛍光物質の表面には、ＬＥＤチップにより放射された一次放射線に対する反射防止作用を有するコーティングを提供することができる。これは、一次放射線の背面散乱における低減をもたらし、それが本発明にかかる蛍光体とよりよく結合することを可能とする。
【００３２】
この目的のために好適なのは、例えば、以下の厚さｄ：ｄ＝［ＬＥＤチップの一次放射線の波長／（４＊蛍光物質セラミックの屈折率）］を有しなければならない整合させた屈折率のコーティングである：例えば,Gerthsen, Physik [Physics], Springer Verlag, 18th Edition, 1995を参照のこと。このコーティングは、薄片形態の蛍光物質の表面を、ある機能性を達成するために構造化することもまた含む、フォトニック結晶からなるものであってもよい。
【００３３】
セラミックボディ形態における本発明にかかる蛍光物質の生産は、DE 10349038、その全範囲は本願の内容へ参照により組み込まれる、に記載された固体拡散プロセスに類似するように行われる（ＹＡＧセラミック）。このプロセスにおいて、蛍光物質は、対応する出発材料およびドーパントを混合することによる湿式化学的方法により製造され、その後、アイソスタティックプレスに供され、均一な薄いおよび非多孔質の薄片形態でチップの表面へ直接適用される。したがって、蛍光物質の励起および発光の位置依存的な変化はなく、これは、これとともに供されたＬＥＤが一定の色の均一の光円錐を放出し、高い光出力を有することを意味する。セラミック蛍光体は、例えば、数１００ｎｍから約５００μｍの厚さでの薄片として、大規模工業スケールで生産することができる。薄片寸法（長さ×幅）は、配置に依存する。チップへの直接適用の場合には、薄片の大きさは、好適なチップ配置（例えば、フリップチップ配置）を有するチップ表面の約１０％から３０％の特定の余分な寸法を有するチップの寸法（約１００μｍ＊１００μｍから数ｍｍ２まで）に従って、またはそれに応じて選択されるべきである。蛍光物質薄片が完成したＬＥＤへ設置される場合、出ていく光円錐の全ては薄片を通過する。
【００３４】
セラミック蛍光体の側面は、軽金属または貴金属、好ましくはアルミニウムまたは銀によってコーティングされることができる。金属コーティングは、光が、蛍光体から横方向から出ていかないという効果を有する。横方向から出ていく光は、ＬＥＤから分離する光束を低減し得る。セラミック蛍光体の金属コーティングは、棒または薄片を与えるアイソスタティックプレスの後のプロセスステップにおいて行われ、ここでは、棒または薄片を、金属コーティングの前に必要な大きさに任意に切断することができる。この目的を達成するために、側面を、例えば、硝酸銀およびグルコースを含む溶液で湿潤させ、その後、上昇させた温度にてアンモニア雰囲気に暴露する。銀コーティングを例えば、このプロセスにおいて側面上に形成する。
代替的に、無電解金属化プロセスもまた好適であり、例えば、Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie [Textbook of inorganic Chemistry], Walter de Gruyter Verlag or Ullmanns Enzyklopadie der chemischen Technologie [Ullmann's Encyclopaedia of Chemical Technology]を参照されたい。
セラミック蛍光体は、必要であれば、水−ガラス溶液を用いてＬＥＤチップの基板に固定することができる。
【００３５】
好ましい態様において、セラミック蛍光体は、ＬＥＤチップとは反対側に構造化された（例えば錐体の）表面を有する。これは、蛍光体から可能な限り多くの光が分離することを可能とする。構造化された圧力板を有する圧縮型を用いたアイソスタティックプレスを行ない、よって表面へ構造をエンボス加工することによって、蛍光体上の構造化された表面を形成する。構造化された表面は、目的が可能な限り最も薄い蛍光体または薄片を生産することであれば、望まれる。プレス条件は、当業者に知られている（J. Kriegsmann, Technische keramische Werkstoffe [Industrial Ceramic Materials], Chapter 4, Deutscher Wirtschaftsdienst, 1998を参照のこと)。用いられるプレス温度は、プレスされる物質の融点の２／３から５／６までであることが重要である。
【００３６】
本発明にかかる蛍光物質は、約４１０ｎｍから５３０ｎｍまで、好ましくは４３０ｎｍから約５００ｎｍに及ぶ広い範囲にわたって励起されることができる。よって、これらの蛍光物質は、ＬＥＤまたは従来の放電ランプ（例えばＨｇに基づいた）などのＵＶまたは青色発光光源による励起のためだけではなく、４５１ｎｍでの青色Ｉｎ３＋線を採用するもののような光源のためにもまた好適である。
【００３７】
本発明はさらに半導体および式Ｉで表される少なくとも１つの化合物を含む光源に関する。この光源は好ましくは白色発光である。
【００３８】
本発明にかかる光源の好ましい態様において、半導体は、発光性窒化インジウムアルミニウムガリウム、とくに式
ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、
式中０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、およびｉ＋ｊ＋ｋ＝１である、
で表されるもの、である。
【００３９】
本発明にかかる光源のさらなる好ましい態様において、光源は、ＺｎＯ、ＴＣＯ（透明導性オキシド）、ＺｎＳｅまたはＳｉＣをベースとするルミネッセンス配置あるいは有機発光層（ＯＬＥＤ）をベースとする配置である。
【００４０】
本発明にかかる光源のさらなる好ましい態様において、光源は、エレクトロルミネッセンスおよび／またはフォトルミネッセンスを示す源である。さらには、光源は、プラズマまたは放電源であってもよい。
【００４１】
このタイプの光源の可能な形態は当業者に知られている。これらは、発光する、種々の構造のＬＥＤチップであることができる。
【００４２】
本発明にかかる窒化物蛍光物質は、樹脂（例えば、エポキシまたはシリコーン樹脂）において分散されるか、または、好適なサイズ比の場合には、適用に依存して、光源上に直接配置されるまたは、代替的にそこから隔離して配置される（後者の配置は、「隔離蛍光物質技術」をも含む）ことができる。隔離蛍光物質技術の利点は当業者に知られており、例えば、以下の出版物に開示されている：Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, No. 21 (2005). L649-L651。
【００４３】
さらには、本発明は、照明ユニット、とくにディスプレイデバイスの背面照明のための照明ユニットに関し、これは少なくとも１つの上述した光源を含む。
かかる照明ユニットは、主として背面照明を有するディスプレイデバイスにおいて、とくに液晶ディスプレイデバイス（ＬＣディスプレイ）において用いられる。したがって、本発明はまたこのタイプのディスプレイに関する。
【００４４】
本発明のさらなる態様において、窒化物蛍光物質および半導体の間の上述した照明ユニットの光学結合が、導光性配置により達成されることが好ましい。
これは、半導体が中央の位置に配置され、例えば、光学ファイバーなどの導光性デバイスを用いて蛍光物質に光学的に結合されることを可能とする。そうすると、光スクリーンおよび、光源に結合される光学導波路を形成するために配置することができる１種または種々の蛍光物質のみからなる照明の要望に適応した照明器具を達成することが可能となる。このようにして、強力な一次光源を、電気的設置に好ましい位置に位置させ、光伝導体に結合した蛍光物質を含むランプを、さらなる電気的配線を伴わずにしかし代わりに単に光学導波路を取り付けることによって、任意の所望の位置に設置することが、可能である。
【００４５】
さらには、本発明は、本発明にかかる式Ｉで表される化合物の、蛍光物質、好ましくは変換蛍光物質としての使用、特に好ましくは発光ダイオードからの青色または近ＵＶ発光の部分的なまたは完全な変換のための使用に関する。
さらに、好適なものは、青色または近ＵＶ放射の可視白色放射線への変換のための、本発明にかかる蛍光物質の使用に及ぶ。さらに、好適なものは、「カラーオンデマンド」コンセプトに従った、一次放射線の特定のカラーポイントへの変換のための、本発明にかかる蛍光物質の使用に及ぶ。
【００４６】
さらに、好適なものは、青色または近ＵＶ発光の可視白色放射線への変換のための、本発明にかかる蛍光物質の使用に及ぶ。
【００４７】
例えば、Ｍｎ２＋、Ｃｕ＋またはＡｇ＋をドープした硫化亜鉛または硫化亜鉛が黄色−緑色領域において発光する発光体として採用される、例えばエレクトロルミネッセンスフィルム（照明フィルムまたは光フィルムとしてもまた知られている）などのエレクトロルミネッセンス材料における本発明の窒化物蛍光物質の使用もまた有利である。エレクトロルミネッセンスフィルムの適用範囲は、例えば、広告、液晶ディスプレイスクリーン（ＬＣディスプレイ）および薄フィルムトランジスタ（ＴＦＴ）ディスプレイにおけるディスプレイの背面照明、車の自発光ナンバープレート、フロアグラフィック（衝撃耐性および滑り止めラミネートとの組み合わせで）、例えば自動車、電車、船舶および航空機、または、また家庭用電化製品、園芸用品、測定機器またはスポーツおよびレジャー用品におけるディスプレイおよび／または制御要素中である。
【００４８】
以下の例は、本発明を図示するものである。しかしながら、これらはいずれの意味においても限定的とみなされるべきではない。組成物において使用される全ての化合物または成分は、知られていて商業的に入手可能であるか、または知られている方法により合成することができる。例において表示された温度は常に℃である。さらには、言及する必要がないが、詳細な説明および例の両方において、組成物における成分の添加された量は、常に足して合計１００％となる。与えられたパーセンテージのデータは、常に与えられた文脈中にあるとみなされる。しかしながら、これらは通常、常に、表示された部分的な量または総量の重量に関する。
【００４９】
さらなる記載がなくても、当業者は上記記載をその最も広い範囲で採用することができることが想定される。したがって、好ましい態様は、記述的な開示としてみなされるべきにすぎず、これは如何なる意味においても限定的では決してない。上記および下記の全ての出願および出版物の完全な開示内容は、本明細書に参照により組み込まれる。
【実施例】
【００５０】
例１：Ｓｒ１．９６Ｅｕ０．０４（ＳｉＮ２）０．２（ＣＮ２）１．８Ｓｉ３Ｎ４の製造
１．１．  ストロンチウムカルボジイミドの製造：
１０ｇのシュウ酸ストロンチウムを窒化ホウ素るつぼに入れ、管状炉の中に移す、ここで材料はアンモニア雰囲気（１２０ｌ／ｈ）下、８００℃、８時間でストロンチウムカルボジイミドに、実質的に、定量的に変換される。
【００５１】
１．２．  Ｓｒ１．９６Ｅｕ０．０４（ＳｉＮ２）０．２（ＣＮ２）１．８Ｓｉ３Ｎ４の製造
６．２５ｇのＳｒＣＮ２（４９ｍｍｏｌ）、０．１７６ｇのＥｕ２Ｏ３（０．５ｍｍｏｌ）および３．７８ｇのＳｉ３Ｎ４（２７ｍｍｏｌ）を秤量し、手動乳鉢（hand mortar）で激しく混合する。この混合物を窒化ホウ素るつぼに移し、窒素／水素雰囲気下、１４００℃、８時間、管状炉中で還元焼成する。得られた蛍光物質を簡単に乳鉢ですりつぶし、２０μｍのメッシュ幅を有する篩を介して分類する。
【００５２】
蛍光物質は、赤色波長領域において
【化９】
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で、発光する。発光測定は、各場合において、室温でEdinburgh Instruments OC290分光計を用いて４５０ｎｍでの励起による蛍光物質の光学的無限厚層で行った。
【００５３】
例２：Ｓｒ０．７７Ｃａ０．２１Ｅｕ０．０２Ａｌ（ＳｉＮ２）０．３（ＣＮ２）０．７Ｎの製造
２．１．  １．１のとおりのストロンチウムカルボジイミドの製造
２．２．  Ｓｒ０．７７Ｃａ０．２１Ｅｕ０．０２Ａｌ（ＳｉＮ２）０．３（ＣＮ２）０．７Ｎの製造
９．８２ｇのグラムのＳｒＣＮ２（７７ｍｍｏｌ）、０．３５２ｇのＥｕ２Ｏ３（１ｍｏｌ）、１．０４ｇのＣａ３Ｎ２（７ｍｍｏｌ）、４．１ｇのＡｌＮ（１００ｍｍｏｌ）および１．４ｇのＳｉ３Ｎ４（１０ｍｍｏｌ）を秤量し、手動乳鉢（hand mortar）で激しく混合する。この混合物を窒化ホウ素るつぼに移し、窒素／水素雰囲気下、１４００℃、８時間、管状炉中で還元焼成する。得られた蛍光物質を簡単に乳鉢ですりつぶし、２０μｍのメッシュ幅を有する篩を介して分類する。
【００５４】
蛍光物質は、赤色波長領域において
【化１０】
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で、発光する。発光測定は、各場合において、室温でEdinburgh Instruments OC290分光計を用いて４５０ｎｍでの励起による蛍光物質の光学的無限厚層で行った。
【００５５】
例３：標準蛍光物質Ｓｒ１．９６Ｅｕ０．０４Ｓｉ５Ｎ８の製造
４．７５ｇのＳｒ３Ｎ２（１６．３３３ｍｍｏｌ）、０．１６６ｇのＥｕＮ（１ｍｍｏｌ）および５．６６６ｇのＳｉ３Ｎ４（３９．５８３ｍｍｏｌ）をアルゴンを充填したグローブボックス内で秤量し、手動乳鉢で激しく混合する。この混合物を窒化ホウ素るつぼに移し、窒素／水素雰囲気下、１６００℃、８時間、管状炉中で還元焼成する。得られた蛍光物質を簡単に乳鉢ですりつぶし、２０μｍのメッシュ幅を有する篩を介して分類する。
【００５６】
例４：発光ダイオードの生産
例１からの蛍光物質を２成分シリコーン（Dow CorningからOE6550）と、タンブルミキサー中で、同量の蛍光物質混合物がシリコーンの２成分中に分散されるような方法で；シリコーンにおける蛍光物質の合計濃度が８重量％になるように混合する。
前記２種の蛍光物質含有シリコーン成分それぞれ５ｍｌを互いに均一になるように混合し、ディスペンサーに移す。ディスペンサーを用いて、１００μｍ２ＧａＮチップを含有するＯＳＡ optoelectronics Berlinからの空のＬＥＤパッケージを満たす。その後、シリコーンを固めるために、ＬＥＤを１５０℃で1時間加熱室に置く。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明にかかる蛍光物質Ｓｒ１．９６Ｅｕ０．０４（ＳｉＮ２）０．２（ＣＮ２）１．８Ｓｉ３Ｎ４の発光スペクトル（６０５ｎｍにおけるピーク）を示す。発光測定は、室温でEdinburgh Instruments OC290分光計を用いて４５０ｎｍでの励起による蛍光物質の光学的無限厚層で行う。
【図２】図２は、本発明にかかる蛍光物質Ｓｒ０．７７Ｃａ０．２１Ｅｕ０．０２Ａｌ（ＳｉＮ２）０．３（ＣＮ２）０．７Ｎの発光スペクトル（６１８ｎｍにおけるピーク）を示す。発光測定は、室温でEdinburgh Instruments OC290分光計を用いて４５０ｎｍでの励起による蛍光物質の光学的無限厚層で行う。
【図３】図３は、例１の本発明にかかる蛍光物質（スペクトル１）と組成Ｓｒ１．９６Ｅｕ０．０４Ｓｉ５Ｎ８の２−５−８窒化物（標準蛍光物質）（スペクトル２）との比較スペクトルを示す。本発明にかかる蛍光物質のピーク強度は標準蛍光物質と比較して低いが、しかしながら発光スペクトルの強度は、本願発明にかかる蛍光物質の場合より大きい。発光測定は、各場合において、室温でEdinburgh Instruments OC290分光計を用いて４５０ｎｍでの励起による蛍光物質の光学的無限厚層で行った。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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