(57)【要約】本教示は全般に、蛍光体の性能及び／又は信頼性を向上させる多機能特性を備えた組み合わせコーティングを有する蛍光体を目的とする。本教示は、１つ以上の無機構成成分、１つ以上の層、１つ以上の厚さ部分、１つ以上の層又は厚さ部分の組み合わせ、構成要素間の濃度傾斜界面、コーティングに蛍光体構成成分が浸出するのを阻害又は防止するためのプライマー厚さ部分又は層、環境からの水分又は酸素が侵入するのを阻害又は防止するための封止材厚さ部分又は層、封止材としての混合組成物層、並びに、それらの多機能組み合わせコーティングを含むコーティングを有する、高信頼性の蛍光体を含む。
2014532798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングされた光ルミネセンス材料であって、前記コーティングが、
表面を有する光ルミネセンス材料と、
少なくとも２種類の酸化物とを含む、多機能コーティングであり、前記２種類の酸化物は、
前記光ルミネセンス材料の表面の上のプライマー厚さ部分を有するプライマー材料であって、前記プライマー厚さ部分は、前記光ルミネセンス材料の構成成分が前記コーティング内に浸出するのを少なくとも阻害するよう機能する、プライマー材料と、
封止材であって、酸素及び水分が前記コーティングを通過して前記光ルミネセンス材料内に拡散するのを阻害又は防止するよう機能する封止材厚さ部分を有する、最外部封止材と、
を含み、前記少なくとも２種類の酸化物が金属酸化物及び半導体酸化物からなる群から選択される、コーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項２】
前記プライマー厚さ部分が離散層であり、かつ、前記封止材厚さ部分が離散層である、請求項１に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項３】
前記プライマー厚さ部分が酸化チタンであり、かつ最も外側の前記封止材厚さ部分が酸化ケイ素である、請求項２に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項４】
前記コーティングが更に、前記プライマー厚さ部分と、最も外側の前記封止材厚さ部分との間に濃度傾斜界面厚さ部分を含む、請求項１に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項５】
前記濃度傾斜界面厚さ部分が、酸化チタン及び酸化ケイ素の混合物を有する、請求項４に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項６】
前記コーティングが、前記コーティングの厚さ全体にわたって所定の混合酸化物組成を有する、請求項１に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項７】
前記混合酸化物組成が、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を含む、請求項６に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項８】
前記混合酸化物組成が前記コーティングの厚さ全体にわたって変化する、請求項６に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項９】
前記光ルミネセンス材料が、ケイ酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光体、又は酸硫化物蛍光体を含む、請求項１に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項１０】
前記光ルミネセンス材料が、式Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘ：Ｄを有し、式中、ｘは約０．０００１〜約０．５００の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む、請求項１に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料。
【請求項１１】
多機能コーティングを有する光ルミネセンス材料を合成する方法であって、前記方法が、
光ルミネセンス材料を溶媒に加えて第１混合物を形成する工程と、
前記第１混合物にコーティング層酸化物の前駆体を加えて第２混合物を形成する工程と、
前記光ルミネセンス材料の表面の上に前記コーティング層酸化物の堆積を可能にさせるのに十分な高温に、前記第２混合物を維持しながら、前記第２混合物を所定の時間にわたって混合する工程と、
前記コーティングされた光ルミネセンス材料を洗浄する工程と、
前記コーティングされた光ルミネセンス材料を精製する工程と、
前記コーティングされた光ルミネセンス材料を乾燥させる工程と、
前記コーティングされた光ルミネセンス材料を焼成する工程と、を含む、方法。
【請求項１２】
前記溶媒がアルコール又は水溶液である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１混合物のｐＨを調節して、前記コーティング層酸化物の前記前駆体の加水分解の準備を行う工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記コーティング層酸化物が酸化チタンを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記コーティング層酸化物が酸化ケイ素を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記コーティング層酸化物が酸化アルミニウムを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記前駆体が有機金属化合物又は無機塩である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
多機能コーティングを有する光ルミネセンス材料を合成する方法であって、前記方法が、
光ルミネセンス材料を水に加えて第１混合物を形成する工程と、
金属酸化物のための第１前駆体を前記第１混合物に加えて、第２混合物を形成する工程と、
半導体酸化物のための第２前駆体を前記第２混合物に加えて、第３混合物を形成する工程と、
アンモニア放出剤として尿素を加えて、水中でのアルミニウム及びケイ素前駆体の加水分解中にゆっくりとｐＨ変化を調節する工程と、
前記第３混合物のｐＨを調節する工程と、
ｐＨ調節された前記第３混合物を、所定の温度に加熱する工程と、
前記光ルミネセンス材料の表面の上に前記コーティング層酸化物の堆積を可能にさせるように、所定の時間、前記所定の温度を維持しながら、加熱されｐＨ調節された前記第３混合物を混合する工程と、
前記コーティングされた光ルミネセンス材料を洗浄する工程と、
前記コーティングされた光ルミネセンス材料を乾燥させる工程と、
前記コーティングされた光ルミネセンス材料を焼成する工程と、を含む、方法。
【請求項１９】
前記第１前駆体が、酸化アルミニウムのためのものである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２前駆体が、酸化ケイ素のためのものである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記前駆体が有機金属化合物又は無機塩である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記前駆体の添加順序を変えることができる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記光ルミネセンス材料が、ケイ酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光体、又は酸硫化物蛍光体を含む、請求項１１又は１８に記載の方法。
【請求項２４】
固体発光素子と、
請求項１に記載のコーティングされた光ルミネセンス材料と、を含む、発光装置。
【請求項２５】
式Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３ＥＵｘであって、式中、ｘが約０．０００１〜約０．５００の範囲であり、かつＤがフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む、蛍光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／５７７，０５６号（２０１１年１２月１８日出願）、同第６１／５７６，９７５号（２０１１年１２月１６日出願）、及び同第６１／５５７，３０８号（２０１１年１１月８日出願）の利益を主張するものであり、これら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本明細書に提示される本教示は全般に、蛍光体の性能及び／又は信頼性を向上させる特性を備えたコーティングを有する蛍光体を目的とする。
【０００３】
更に、本明細書に提供される本教示は、窒化物蛍光体の製造も目的とする。
【背景技術】
【０００４】
蛍光体は、光ルミネセンス材料である。蛍光体の性能は、蛍光体の製造時点で測定され、経時的に再評価することができる。蛍光体性能の経時的変化は、蛍光体性能の信頼性の測定である。蛍光体性能は、製造時点又は使用中に、例えば望ましくない要素で蛍光体が汚染されることにより、また例えば熱、酸素、及び水分に継続的に曝露することにより、影響を受ける可能性がある。一部の蛍光体は他のものよりも良好な信頼性及び熱安定性を有すると見なされているが、これらの蛍光体の経時的な性能（すなわちその信頼性）は、使用中にそのような熱、酸素、及び水分に継続的に曝露することにより、悪影響を受ける可能性がある。
【０００５】
光ルミネセンス材料は、白色光発光ダイオード（ＬＥＤ）の一体化されたコンポーネントであり、典型的には、例えば携帯電話及び液晶ディスプレイ装置などの、様々なディスプレイ源のバックライト源として使用されている。最近では、光ルミネセンス材料を使用した白色発光ＬＥＤが照明に幅広く使用されており、白熱灯、蛍光灯及びハロゲンランプなどの従来の白色光源に代わるものとして提案されている。
【０００６】
したがって、当業者は、例えばＬＥＤに使用可能な、信頼性の高い、コーティングされた窒化物系赤色蛍光体を評価するであろう。望ましい蛍光体とは、（ｉ）製造時に酸素混入が少なく、（ｉｉ）高い初期性能を提供し、かつ（ｉｉｉ）均一な無機化合物層（例えば二酸化ケイ素）を提供することにより、苛酷な環境において長期間にわたって高性能を維持することができるものである。
【０００７】
更に、蛍光体は、金属酸化物でコーティングし、バリア層としての役割を果たすことにより信頼性を向上させることができる。ただしこのコーティングは、それ自体の性能及び信頼性も多様である。例えば、コーティングは多孔性において異なることがあり、他のものに比べて非晶質度若しくは吸湿性が異なることがあり、異なる均質性若しくは形態を有することがあり、他のものよりも使用中に物理的損傷を被りやすい（例えば使用中にひび割れを生じやすい傾向があるなど）といったことなどがある。加えて、蛍光体は、汚染物質の侵入に対するバリアとして機能し得るだけでなく、コーティングされた蛍光体の製造中に、水又はその他の汚染物質を吸収することがあり、また恐らくはこれにより、重要な蛍光体構成成分の浸出が生じ、これが蛍光体の性能及び／又は信頼性に悪影響を与えル可能性がある。加えて、水分は、蛍光体に劣化と色変化をもたらし得る汚染物質であるため、当業者には、改善された性能及び／又は信頼性を有するコーティングされた蛍光体を提供するための、蛍光体に到達する水分量を減らし、かつ蛍光体からの化学物質の浸出を減らす、コーティングの組み合わせが評価されるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、当業者には、蛍光体の性能及び／又は信頼性を向上させる多機能特性を備えた組み合わせコーティングを有する蛍光体が評価されるであろう。そのような蛍光体は、例えば、ＬＥＤを用いた製品の信頼性を向上させるのに使用することができる。望ましい蛍光体は、（ｉ）蛍光体からの化学物質の浸出を阻害又は防止するプライマー厚さ部分を有するプライマー材料と、（ｉｉ）動作環境からの蛍光体の汚染を阻害又は防止する封止材厚さ部分を有する封止材と、を含むコーティングを有することができ、このプライマー材料と封止材の組み合わせが、苛酷な環境において長期間にわたり高性能を維持する多機能コーティングを提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書に提示される本教示は全般に、蛍光体の性能及び／又は信頼性を向上させる多機能特性を備えた組み合わせコーティングを有する蛍光体を目的とする。本教示は、１つ以上の無機構成成分、１つ以上の層、１つ以上の厚さ部分、１つ以上の層又は厚さ部分の組み合わせ、構成要素間の濃度傾斜界面、コーティングに蛍光体構成成分が浸出するのを阻害又は防止するためのプライマー厚さ部分又は層、環境からの水分又は酸素が侵入するのを阻害又は防止するための封止材厚さ部分又は層、並びに、それらの多機能組み合わせコーティングを含むコーティングを有する蛍光体を含む。
【００１０】
いくつかの実施形態において、本教示は、光ルミネセンス材料のための多機能コーティングを目的とする。このコーティングは、少なくとも２種類の金属酸化物を含むことができ、この２種類の金属酸化物は、光ルミネセンス材料の表面の上にプライマー厚さ部分を有するプライマー材料で、このプライマー厚さ部分が、光ルミネセンス材料の構成成分のコーティング内への浸出を少なくとも阻害するよう機能する、プライマー材料と；このプライマー層と動作環境との間の封止材であって、この封止材が、酸素及び水分がコーティングを通過して光ルミネセンス材料内に拡散するのを阻害又は防止するよう機能する封止材厚さ部分を有する、封止材と；を含む。封止材は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる。
【００１１】
いくつかの実施形態において、本教示は、光ルミネセンス材料のための多機能コーティングを目的とする。このコーティングは、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を含むことができ、この２種類の金属／半導体酸化物は、光ルミネセンス材料の表面の上に混合組成物層を形成する。（例えば、この少なくとも２種類の酸化物は、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２、あるいはＴｉＯ２及びＳｉＯ２であることができる。）混合組成物層中の２種類の金属／半導体酸化物は、特定の比率（この比率は層の厚さ部分にわたって変化する）で一緒に混合され、これにより少なくとも、光ルミネセンス材料の成分がコーティング内に浸出するのを阻害し、及び／又は、酸素若しくは水分が、コーティングを通過して光ルミネセンス材料内へ拡散するのを阻害又は防止する。混合組成物層は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる。
【００１２】
本教示はまた、多機能コーティングを有する光ルミネセンス材料を目的とする。この多機能コーティングは、表面を有する光ルミネセンス材料と、少なくとも２種類の金属酸化物を有するコーティングとを含むことができる。この２種類の金属酸化物は、例えば、光ルミネセンス材料の表面の上のプライマー厚さ部分であって、このプライマー厚さ部分が、光ルミネセンス材料の構成成分のコーティング内への浸出を少なくとも阻害するよう機能するプライマー金属酸化物を含む、プライマー厚さ部分と；このプライマー層と動作環境との間の封止材で、この封止材が、酸素及び水分がコーティングを通過して光ルミネセンス材料内に拡散するのを阻害又は防止するよう機能する封止材厚さ部分を有する、封止材と；を含む。封止材は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる。
【００１３】
本教示はまた、複数の酸化物でコーティングされた光ルミネセンス材料を目的とする。このコーティングされた光ルミネセンス材料は、表面を有する光ルミネセンス材料と、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を有するコーティングとを含むことができる。この２種類の金属／半導体酸化物は、光ルミネセンス材料の表面の上の二酸化チタンからなるプライマー厚さ部分を有するプライマー材料と、このプライマー層と動作環境との間の封止材であって、この封止材が、酸素及び水分がコーティングを通過して光ルミネセンス材料内に拡散するのを阻害又は防止するよう機能する封止材厚さ部分を有する、封止材と、を含む。封止材は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分でることができる。
【００１４】
本教示はまた、複数の酸化物でコーティングされた光ルミネセンス材料を目的とする。このコーティングされた光ルミネセンス材料は、表面を有する光ルミネセンス材料と、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を有するコーティングとを、含むことができる。この２種類の金属／半導体酸化物は、光ルミネセンス材料の表面を特定の厚さ部分で被覆している、共に混合された酸化アルミニウム及び酸化ケイ素であり、混合組成物層を形成する。この混合組成物層は、特定の厚さ部分で酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を含み、これが光ルミネセンス材料と動作環境との間の封止材として働くことができる。この封止材は、酸素又は水分がコーティングを通過して光ルミネセンス材料内に拡散するのを阻害又は防止するよう機能する封止材厚さ部分を有する。封止材は、動作環境に隣接する最も外側の層であることができる。
【００１５】
本教示はまた、多機能コーティングを有する光ルミネセンス材料を作製する方法を目的とする。この方法は、（ｉ）光ルミネセンス材料の表面の上に、ある厚さ部分のプライマー金属酸化物を堆積させる工程と、（ｉｉ）光ルミネセンス材料の最も外側の表面に提供される、ある厚さ部分の封止材の金属／半導体酸化物を堆積させる工程と、を含むことができる。プライマー金属酸化物は、液相中のプライマー金属酸化物前駆体から生成させることができる。プライマー金属酸化物の厚さ部分の堆積は、１回のコーティングサイクルで光ルミネセンス材料の表面上に少なくとも約２０ｎｍの厚さ部分までプライマー金属酸化物の厚さ部分を堆積させるのに有効な時間にわたって行われ（ただし、これより薄い層を堆積させることも可能）、このプライマー金属酸化物は、１時間当たり約１ｎｍ〜約１００ｎｍの間の速度で表面上に堆積される。また、封止材の金属／半導体酸化物の厚さ部分の堆積は、１回のコーティングサイクルで光ルミネセンス材料の最も外側の表面上に、少なくとも約２０ｎｍの厚さ部分まで封止材の金属／半導体酸化物の厚さ部分を堆積させるのに有効な時間にわたって行われる（ただし、これより薄い層を堆積させることも可能）。この封止材の金属酸化物は、例えば、１時間当たり約１ｎｍ〜約１００ｎｍの間の速度で表面上に堆積させることができる。
【００１６】
いくつかの実施形態において、この方法には更に、プライマー厚さ部分と最も外側の封止材厚さ部分との間に濃度傾斜界面厚さ部分を形成する工程を含めることができ、この濃度傾斜界面厚さ部分は、プライマーの金属酸化物と封止材の金属／半導体酸化物との混合物を有する。そして、いくつかの実施形態において、堆積は、プライマー厚さ部分を離散層として形成する工程と、封止材厚さ部分を離散層として形成する工程とを含むことができる。
【００１７】
いくつかの実施形態において、この方法は、光ルミネセンス材料と動作環境との間に混合組成物コーティングを形成する工程を更に含むことができ、この混合組成物コーティングは、２種類の金属／半導体酸化物の混合物を含む。また、いくつかの実施形態において、堆積工程は、混合組成物コーティングを離散層として形成する工程を含むことができる。後者の混合組成物コーティングは、２種類の金属／半導体酸化物を経時的に特定の（変化する）比率で同時に堆積させた場合に形成される。
【００１８】
いくつかの実施形態において、堆積は、前駆体と溶媒との混合物を形成する工程と、この混合物に徐々に水を加える工程と、この混合物を第１温度（例えば、４０〜４５℃）に加熱する工程と、この混合物をその第１温度に所定の時間保持する工程とを含むことができ、これによって、（ｉ）前駆体からのプライマーの金属酸化物又は封止材の金属酸化物の形成速度を制御し、かつ（ｉｉ）プライマーの金属酸化物又は封止材の金属酸化物の堆積速度を制御することができる。いくつかの実施形態において、堆積は、光ルミネセンス材料を溶媒に添加して第１混合物を形成する工程と、この第１混合物のｐＨを調節して、プライマーの金属酸化物又は封止材の金属酸化物の前駆体の加水分解のための準備をする工程と、このプライマーの金属酸化物又は封止材の金属酸化物の前駆体を第１混合物に添加して第２混合物を形成する工程と（ここにおいて前駆体は、制御された速度で第１混合物に添加され、添加される前駆体の量は、光ルミネセンス材料の重量に比較して、プライマーの金属酸化物又は封止材の金属酸化物が約２０重量％未満となるように添加することができる）、この第２混合物を第２温度（例えば５０〜５５℃）で混合して所定時間保持することにより光ルミネセンス材料の表面の上にプライマーの金属酸化物の堆積を可能にさせるか、又は最も外側の封止材厚さ部分として封止材の金属酸化物の堆積を可能にさせる工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を洗浄する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を精製する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を乾燥させる工程と、及び、このコーティングされた光ルミネセンス材料を焼成する工程と、を含むことができる。
【００１９】
いくつかの実施形態において、この前駆体は有機金属化合物である。また、いくつかの実施形態において、この前駆体は無機塩である。
【００２０】
いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料は、本明細書に教示される方法を用いて作製され、コーティングされていない形態の光ルミネセンス材料からの光ルミネセンス強度は、コーティングを有する光ルミネセンス材料と同じか、又は実質的に同じであることができる。
【００２１】
本教示は更に、複数の金属／半導体酸化物でコーティングされた窒化物蛍光体を目的とする。コーティングされた蛍光体は、表面を有する窒化物蛍光体と、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を有するコーティングとを含むことができる。２種類の金属／半導体酸化物には、光ルミネセンス材料の表面上に二酸化チタンからなるプライマー厚さ部分を有するプライマー材料と、プライマー材料と環境との間の封止材とを含むことができ、この封止材は二酸化ケイ素からなる封止材厚さ部分を有する。封止材は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる。二酸化チタンは、光ルミネセンス材料からの構成成分の浸出を少なくとも阻害することができ、二酸化ケイ素は、水又は酸素の光ルミネセンス材料内への拡散を少なくとも阻害することができる。
【００２２】
本教示は更に、複数の金属／半導体酸化物でコーティングされた窒化物蛍光体を目的とする。コーティングされた蛍光体は、表面を有する窒化物蛍光体と、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を有するコーティングとを含むことができる。この２種類の金属／半導体酸化物は、光ルミネセンス材料の表面の上に酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を含む混合組成物厚さ部分を含むことができる。この混合組成物材料は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる。この混合組成物材料は、光ルミネセンス材料からの構成成分の浸出を少なくとも阻害することができ、かつ水又は酸素の光ルミネセンス材料内への拡散を少なくとも阻害することができる。
【００２３】
この光ルミネセンス材料は、ケイ酸塩蛍光体、窒化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体などであることができる。
【００２４】
本教示は更に、固体発光素子と、本明細書に教示されるコーティングされた光ルミネセンス材料とを含む、発光装置を目的とする。いくつかの実施形態において、この発光装置は、ケイ酸塩蛍光体、窒化物蛍光体、又はアルミン酸塩蛍光体を含む。
【００２５】
このコーティングは、離散層で製造することができ、あるいは、コーティングプロセスは、濃度傾斜界面層を形成するような様相でコーティング構成成分を連続的に移行するものであることができる。いくつかの実施形態において、プライマー厚さ部分は離散層であり、かつ封止層厚さ部分は離散層である。いくつかの実施形態において、このコーティングは更に、プライマー厚さ部分と最も外側の封止材厚さ部分との間に濃度傾斜界面厚さ部分を含み、この濃度傾斜界面厚さ部分は、二酸化チタンと二酸化ケイ素の混合物を有する。いくつかの実施形態において、コーティングの厚さ部分は、約２０ｎｍ〜約５００ｎｍ、の範囲であることができるが、これより厚い又は薄いコーティングを使用することもできる。
【００２６】
このコーティングは、離散層で製造することができ、あるいは、コーティングプロセスは、混合組成物層を形成するような様相でコーティング構成成分を連続的に移行するものであることができる。いくつかの実施形態において、この混合組成物厚さ部分は離散層であり、ここにおいて酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素が特定の比率で混合され（これは厚さ部分にわたって変化し得る−下記参照）、ここにおいてＡｌ／Ｓｉモル比は１：１〜１：３０である。いくつかの実施形態において、混合組成物コーティング層は更に、光ルミネセンス材料とコーティングの最も外側の表面との間に濃度傾斜界面厚さ部分を含み、この濃度傾斜界面厚さ部分は、１：１〜１：５０の範囲のＡｌ／Ｓｉモル比の酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素を有する。いくつかの実施形態において、コーティングの厚さは、約１０ｎｍ〜約２００ｎｍ、の範囲であることができるが、これより厚い又は薄いコーティングを使用することもできる。更に、いくつかの実施形態において、混合組成物層の厚さは少なくとも、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である。
【００２７】
本発明の実施形態は一般に、材料の組み合わせを含むコーティングを目的としているが、本発明は更に、ＳｉＯ２のみを含むコーティングも含み、これも先行技術に比べて顕著な利点をもたらすことができる。本明細書に提示される組み合わせコーティングに関する教示の多くは、ＳｉＯ２コーティングにも適用される。例えば、ＳｉＯ２コーティングは、材料の組み合わせを含むコーティングについて上述されたように、幅広い厚さ及び均一性で、同じ範囲の蛍光体材料に適用される。
【００２８】
いくつかの実施形態において、本教示は、二酸化ケイ素でコーティングされた光ルミネセンス材料を目的とし、これは、式Ｍ−Ａ−Ｂ−（Ｎ，Ｄ）：Ｚを有する窒化物系赤色蛍光体と、その蛍光体の表面の上にある二酸化ケイ素の層とを含む。これらの実施形態において、Ｍは二価の元素、Ａは三価の元素、Ｂは四価の元素、Ｎは窒素、Ｚはアクチベーター、及びＤはハロゲンである。蛍光体は、少なくとも約６００ｎｍのピーク発光波長を有する可視光を発するよう構成することができる。また、いくつかの実施形態において、コーティングされていない形態の光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスの強度が、二酸化チタンを含む層を有する光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスの強度と同じか、又は実質的に同じである。
【００２９】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＭｍＭａＭｂ（Ｎ，Ｄ）ｎ：Ｚｚを有することができ、式中、ＭｍはＭ、ＭａはＡ、ＭｂはＢ、（Ｎ，Ｄ）ｎは（Ｎ，Ｄ）、及びＺｚはＺである。これらの実施形態における（ｍ＋ｚ）：ａ：ｂ：ｎの化学量論比は、約１：１：１：３であることができる。
【００３０】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＭｍＭａＭｂＤ３ｗＮ［（２／３）ｍ＋ｚ＋ａ＋（４／３）ｂ−ｗ］Ｚｚを有することができ、式中、ＭｍはＭであり、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、及びＨｇからなる群から選択され、ＭａはＡであり、かつＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｓｂ、及びＢｉからなる群から選択され、ＭｂはＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、及びＺｒからなる群から選択されるＢであり、Ｄ３ＷＮ［（２／３）ｍ＋ｚ＋ａ＋（４／３）ｂ−ｗ］は（Ｎ，Ｄ）であり、かつＤはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択され、ＺｚはＺであり、かつＥｕ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｔｂ、及びＳｍからなる群から選択される。この化学量論比は例えば、０．０１≦ｍ≦１．５、０．０１≦ａ≦１．５、０．０１≦ｂ≦１．５、０．０００１≦ｗ≦０．６０００、及び０．０００１≦ｚ≦０．５０００であることができる。
【００３１】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘ：Ｄを有することができ、式中、ｘは０．００１刻みで０．０００１〜０．５００の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。更に、いくつかの実施形態において、Ｄは塩素である。
【００３２】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＣａＡｌＳｉ（Ｎ１−ｘ，Ｄｘ）３：Ｅｕ２＋を有することができ、式中、ｘは０．００１刻みで０．０００１〜０．５００の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。更に、いくつかの実施形態において、Ｄは塩素である。
【００３３】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３Ｃｌ０．０５、又はＣａ０．２Ｓｒ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８を有することができる。
【００３４】
本教示はまた、コーティングされた蛍光体を作製する方法を目的とし、この方法は、窒化物蛍光体の表面に二酸化ケイ素を適用する工程を含む。
【００３５】
このように、本教示はコーティングされた光ルミネセンス材料を含み、これは、式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３Ｃｌ０．０５、又はＣａ０．２Ｓｒ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８を有する窒化物系赤色蛍光体と、その蛍光体の表面の上にある二酸化ケイ素の層とを含み、この層は、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲の厚さを有する。これらの実施形態において、コーティングされていない形態の光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスの強度が、二酸化チタンを含む層を有する光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスの強度と同じか、又は実質的に同じである。更に、二酸化ケイ素層の厚さは、変動が約２％未満で、均一であることができる。また、二酸化ケイ素層の厚さは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲であることができ、又は約１５ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲であることができる。
【００３６】
いくつかの実施形態において、本明細書に教示される発光装置は、ケイ酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体などを含むことができる。いくつかの実施形態において、本明細書に教示されるコーティングは、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、又は酸化ホウ素を含むことができる。更に、いくつかの実施形態において、本明細書に教示されるコーティングは、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、及び／又はそれらの組み合わせを含む。
【００３７】
本発明の実施形態（これらは自立した一発明である）により、本教示は、式ＭｍＭａＭｂＤ３ｗＮ［（２／３）ｍ＋ｚ＋ａ＋（４／３）ｂ−ｗ］ＺＺの蛍光体を目的とし、式中、ＭｍはＭであり、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、及びＨｇからなる群から選択され、ＭａはＡであり、かつＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｓｂ、及びＢｉからなる群から選択され、ＭｂはＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、及びＺｒからなる群から選択されるＢであり、Ｄ３ｗＮ［（２／３）ｍ＋ｚ＋ａ＋（４／３）ｂ−ｗ］は（Ｎ，Ｄ）であり、かつＤはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択され、ＺｚはＺであり、かつＥｕ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｔｂ、及びＳｍからなる群から選択される。この化学量論比は例えば、０．０１≦ｍ≦１．５、０．０１≦ａ≦１．５、０．０１≦ｂ≦１．５、０．０００１≦ｗ≦０．６０００、及び０．０００１≦ｚ≦０．５０００であることができる。他の実施形態において、この窒化物蛍光体は、式ＣａＳｒ０．８−ｘＡＩＳｉＮ３：Ｅｕｘ：Ｄを有することができ、式中、ｘは約０．００１〜約０．００９の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。この蛍光体は、式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９９ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００１：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９８ＡｌＳｉＮ３ＥＵ０．００２：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９６ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００４：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９４ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００６；Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９２ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００８：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９１ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００９：Ｃｌ０．０５又はＣａ０．２Ｓｒ０．７９２５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７５：Ｃｌ０．０５を有することができる。他の実施形態において、この蛍光体は、式Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘ：Ｄを有することができ、式中、ｘは約０．０００１〜約０．５００の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素であり、例えば、式Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８を有する。
【００３８】
本教示はまた、上述の窒化物蛍光体の作製方法を目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本発明のこれら及び他の態様及び特徴は、添付の図と共に本発明の具体的な実施形態に関する下記の説明を検討することで、当業者には明らかとなろう。
【図１】本発明のいくつかの実施形態による、発光装置を示す。
【図２Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、固体発光装置を示す。
【図２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、固体発光装置を示す。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による、ＬＥＤの波長変換コンポーネントを示す。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による、波長変換コンポーネントに組み込まれ、コンポーネントの容積全体にわたって均質に分配された、コーティングされた光ルミネセンス材料を示す。
【図５Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし黄色蛍光体を比較した、２つの異なる黄色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。
【図５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし黄色蛍光体を比較した、２つの異なる黄色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。
【図６】いくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし黄色ケイ酸塩蛍光体について、約１１００時間までの時間間隔での相対的輝度強度を示す。
【図７Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし黄色ケイ酸塩蛍光体について、１１００時間までの時間間隔での相対的色度シフト（ＣＩＥ  Δｘ及びＣＩＥ  Δｙ）を示す。
【図７Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし黄色ケイ酸塩蛍光体について、１１００時間までの時間間隔での相対的色度シフト（ＣＩＥ  Δｘ及びＣＩＥ  Δｙ）を示す。
【図８】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなしケイ酸塩橙色蛍光体を比較した、ケイ酸塩橙色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。
【図９】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体（赤色１）を比較した、窒化物赤色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体（赤色３）を比較した、窒化物赤色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。
【図１１】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体（赤色４）を比較した、窒化物赤色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。
【図１２】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体（赤色３）を比較した、最長９０分の時間間隔での相対的導電率を示す。
【図１３】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体（赤色４）を比較した、最長９０分の時間間隔での相対的導電率を示す。
【図１４Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第１のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１４Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第１のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１４Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第１のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１４Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第１のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１５Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第２のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第２のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１５Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第２のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１５Ｄ】本発明のいくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマーとＳｉＯ２封止材との組み合わせを用いた、本明細書の記述に従ってコーティングされた蛍光体を備えた、第２のコーティングされたケイ酸塩黄色蛍光体の外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。
【図１６】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた蛍光体粒子のＴＥＭ画像である。
【図１７】図１６のコーティングされた蛍光体粒子のＴＥＭ画像に、ＥＤＳ部位を重ねたものである。
【図１８Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、蛍光体粒子のコーティング層の濃度傾斜界面を示す。
【図１８Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、蛍光体粒子のコーティング層の濃度傾斜界面を示す。
【図１９】本発明のいくつかの実施形態による、蛍光体粒子のコーティング層の離散層を示す。
【図２０】本発明のいくつかの実施形態による、蛍光体粒子のコーティング層の混合組成層を示す。
【図２１Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、さまざまな条件下でのＴｉＯ２コーティングを通過する水による第１黄色ケイ酸塩蛍光体の表面での炭酸塩形成と、劣化反応により生じる発光の色変化を示す。
【図２１Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、さまざまな条件下でのＴｉＯ２コーティングを通過する水による第１黄色ケイ酸塩蛍光体の表面での炭酸塩形成と、劣化反応により生じる発光の色変化を示す。
【図２２Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、製造直後と、湿度１００％条件下に３日間置いたときの、ＴｉＯ２のみでコーティングされた、第１黄色ケイ酸塩蛍光体と第２黄色ケイ酸塩蛍光体との、炭酸塩形成の比較を示す。
【図２２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、製造直後と、湿度１００％条件下に３日間置いたときの、ＴｉＯ２のみでコーティングされた、第１黄色ケイ酸塩蛍光体と第２黄色ケイ酸塩蛍光体との、炭酸塩形成の比較を示す。
【図２３Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、赤色窒化物蛍光体上に約１５ｎｍ〜約２０ｎｍの厚さを有する均一な酸化ケイ素コーティングのＴＥＭ顕微鏡写真を示す。
【図２３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、赤色窒化物蛍光体上に約１５ｎｍ〜約２０ｎｍの厚さを有する均一な酸化ケイ素コーティングのＴＥＭ顕微鏡写真を示す。
【図２４】本発明のいくつかの実施形態による、比較のためＴｉＯ２及びＳｉＯ２でコーティングされた、コーティングされた及びコーティングなし赤色窒化物蛍光体（赤色２）の間の、輝度強度の比較を示す。
【図２５Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングなしの窒化物蛍光体、ＴｉＯ２でコーティングされたもの、及び２つの異なる焼成温度でＳｉＯ２でコーティングされたものについて、１０００時間を超える時間間隔での、相対的色度シフト（ＣＩＥ  Δｘ  ＆  ＣＩＥ  Δｙ）を示す。
【図２５Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、コーティングなしの窒化物蛍光体、ＴｉＯ２でコーティングされたもの、及び２つの異なる焼成温度でＳｉＯ２でコーティングされたものについて、１０００時間を超える時間間隔での、相対的色度シフト（ＣＩＥ  Δｘ  ＆  ＣＩＥ  Δｙ）を示す。
【図２６】本発明のいくつかの実施形態による、蛍光体Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．０５のＸＲＤデータを示す。
【図２７】本発明のいくつかの実施形態による、蛍光体Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５のＸＲＤデータを示す。
【図２８】本発明のいくつかの実施形態による、蛍光体Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．００８のＸＲＤデータを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施形態は、図を参照してここに詳しく説明されるが、これは、当業者が本発明を実践することが可能なように、本発明の具体例として提供されるものである。特に、下記の図及び実施例は、本発明の範囲を単一の実施形態に制限することを意図したものではなく、記述又は例示されている要素の一部又はすべてを交換することにより他の実施形態も可能である。更に、本発明の特定の要素は、既知の構成要素を使用して部分的又は完全に実施することができるが、そのような既知の構成要素のうち、本発明の理解に必要な部分のみについて記述され、そのような既知の構成要素の他の部分の詳細な説明は、本発明が不明瞭になるのを避けるため、省略される。本明細書において、単一の構成要素を示す一実施形態は、限定的なものと見なすべきではなく、むしろ、本明細書に別に明示的な記載がない限り、本発明は、複数の同じ構成要素を含む他の実施形態をも包含し、またその逆も包含される。加えて、出願者らは、明示的に示されていない限り、本明細書又は請求項のいかなる用語も、一般的でない意味又は特殊な意味に帰されることを意図するものではない。更に、本発明は、説明のために本明細書に引用される既知の構成要素に同等の、現在又は将来の既知の同等物を包含する。
【００４１】
本明細書に提示される本教示は全般に、蛍光体の性能及び／又は信頼性を向上させる多機能特性を備えた組み合わせコーティングを有する、高信頼性の蛍光体を目的とする。本教示は、１つ以上の無機構成成分、１つ以上の層、１つ以上の厚さ部分、１つ以上の層又は厚さ部分の組み合わせ、構成要素間の濃度傾斜界面部分、コーティングに蛍光体構成成分が浸出するのを阻害又は防止するためのプライマー厚さ部分又は層、環境からの水分又は酸素が侵入するのを阻害又は防止するための封止材厚さ部分又は層、並びに、それらの多機能組み合わせコーティングを有する、高信頼性の蛍光体を含む。そのようなコーティングされた蛍光体は特に、いわゆる「白色ＬＥＤ」を利用する白色光照明業界に有用である。
【００４２】
図１は、本発明のいくつかの実施形態による、発光装置を示す。この装置１０は、例えばパッケージ１４内に収容された青色発光ＧａＮ（ガリウム窒素）ＬＥＤチップ１２を含むことができる。パッケージ１４（これは例えば低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）又は高温ポリマーを含むことができる）は、上側本体部品１６及び下側本体部品１８を含む。上側本体部品１６は、陥凹部２０（これはしばしば円形形状である）を画定し、これがＬＥＤチップ１２を受容するよう構成される。パッケージ１４は更に、電気コネクタ２２、２４を含み、これはまた、陥凹部２０の底面にそれぞれ対応する電極接触パッド２６、２８を画定している。接着剤又はハンダ付けを使用して、陥凹部２０の底面にＬＥＤチップ１２が取り付けられる。ＬＥＤチップの電極パッドは、接合ワイヤ３０、３２を用いて、パッケージの底面上の対応する電極接触パッド２６、２８に電気的に接続されており、陥凹部２０は透明なポリマー材料３４（典型的にはシリコーン）で完全に充填されており、これには、コーティングされた蛍光体材料の粉末が混合され、これによりＬＥＤチップ１２の露出表面が、蛍光体／ポリマー材料混合物で覆われる。装置の発光輝度を強化するため、陥凹部の壁面は傾斜しており、光反射性表面を有する。
【００４３】
図２Ａ及び２Ｂは、いくつかの実施形態による、固体発光装置を示す。装置１００は、ＣＣＴ（相関色温度）が約２７２７℃（３０００Ｋ）、光束約１０００ルーメンの暖白色光を生成するよう構成されており、ダウンライト又はその他の照明器具の一部として使用することができる。この装置１００は、円形のディスク形状底面１０４、中空円筒型の壁部分１０６、及び取り外し可能な環状上面１０８から構成される中空円筒型の本体１０２を含む。熱の消散を促進するため、底面１０４は好ましくはアルミニウム、アルミニウム合金、又はその他の高い熱伝導率を備える材料で製造される。底面１０４は、ねじ又はボルト、又はその他の固定具、あるいは接着剤を利用することにより、壁部分１０６に取り付けることができる。
【００４４】
装置１００は更に、円形ＭＣＰＣＢ（メタルコアプリント回路基板）１１４に熱的に連通して取り付けられている複数（図示されている実施例では４つ）の青色発光ＬＥＤ  １１２（青色ＬＥＤ）を含む。青色ＬＥＤ  １１２は、３×４列の矩形配列として構成されている１２個の０．４Ｗ  ＧａＮ系（ガリウム窒素系）青色ＬＥＤチップのセラミックパッケージ化された配列を含むことができる。
【００４５】
発光を最大限にするため、装置１００は更に、ＭＣＰＣＢ  １１４の面、及び上面１０８の内側曲面をそれぞれ覆う光反射性表面１１６、１１８を含むことができる。装置１００は更に、ＬＥＤ  １１２によって生成され青色光の一定割合を吸収するよう操作可能であり、かつ光ルミネセンスのプロセスによる様々な波長の光に変換する、光ルミネセンス材料波長変換コンポーネント１２０を含む。装置１００の発する光は、ＬＥＤ  １１２と光ルミネセンス波長変換コンポーネント１２０により生成された合波光を含む。波長変換コンポーネントは、ＬＥＤ  １１２から離して配置され、ＬＥＤから空間的に分離されている。本発明明細書においては、「離れて」及び「離れた」とは、空間をあけた、又は分離された関係を意味する。波長変換コンポーネン１２０は、ハウジング開口部を完全に覆うよう構成され、これにより、ランプにより発光された全ての光がコンポーネント１２０を通過する。図に示されているように、波長変換コンポーネント１２０は、上面１０８を使用して壁部分１０６の上面に取り外し可能に取り付けることができ、これにより、このコンポーネント及びランプの発光色を容易に交換することができる。
【００４６】
図３は、いくつかの実施形態による、ＬＥＤの波長変換コンポーネントを示す。波長変換コンポーネント１２０は、光透過性基材１２２と、１つ以上のコーティングされた光ルミネセンス材料とを含む波長変換層１２４とを含む。光透過性基材１２２は、波長範囲３８０ｎｍ〜７４０ｎｍの光を実質的に透過させる任意の材料であってよく、例えばポリカーボネート又はアクリルなどの光透過性ポリマー、あるいはホウケイ酸ガラスなどのガラスを含むことができる。装置１００について、基材１２２は、直径φ＝６２ｍｍ、厚さｔ１が典型的に０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である平面円板を含む。いくつかの実施形態において、この基材は、例えば凸面形状又は凹面形状などの他の形状を含んでもよく、例えば、ドーム形状又は円筒形状であってよい。波長変換層１２４は、コーティングされた光ルミネセンス材料を液体の光透過性結合材料と既知の比率で十分に混合させて懸濁液を形成し、結果として得られる蛍光体組成物「蛍光体インク」を直接に基材１２２に堆積させることにより、堆積される。この波長変換層は、スクリーン印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、又はドクターブレーディングによって堆積させることができる。
【００４７】
図４は、いくつかの実施形態による、波長変換コンポーネントに組み込まれ、コンポーネントの容積全体にわたって均質に分配された、コーティングされた光ルミネセンス材料を示す。これは、図３に示す実施形態の代替であると見なすことができる。
【００４８】
本明細書に教示されるコーティングは、例えば、蛍光体を使用するそのような装置の信頼性及び／又は性能を強化するために、設計することができる。そのようなコーティングは、例えば、蛍光体の性能及び／又は信頼性の物理的及び化学的改善に、利点をもたらし得る。コーティングは、例えば、光ルミネセンス、輝度、及び／又は色安定性を改善し、また、例えば高温及び／又は高湿度でそれぞれ起こり得る、（ｉ）光ルミネセンス材料自体の劣化、又は（ｉｉ）光ルミネセンス材料の物理的破損を防止又は阻害することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に教示されるコーティングは、例えば、コーティングを通過して必ず蛍光体表面に至る水と蛍光体化学物質との反応を低減するよう設計することができる。本明細書に教示されるコーティングは、次の２つのことを行うことができる：（ｉ）蛍光体の表面にプライマー材料として塩基性又は中性のコーティングを堆積させることにより、蛍光体からの化学物質の蛍光体の表面への浸出を低減すること、及び（ｉｉ）プライマーコーティングと周辺環境との間に配置される層（環境条件に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる）としての封止材として、多孔性の低いコーティングを堆積させることにより、周辺環境からの水分の侵入を低減すること。
【００４９】
コーティングは、蛍光体の性能及び／又は信頼性に悪影響を与える、蛍光体の表面上に起こる劣化反応を阻害するために、多機能であるよう設計できる。そのようなコーティングは、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を含み得、例えば、それぞれが、少なくとも劣化反応の阻害に関連する機能を実施するよう配置される。２種類の金属／半導体酸化物は、光ルミネセンス材料の表面上にプライマー厚さ部分を有するプライマー材料を含むことができる。プライマー厚さ部分は、光ルミネセンス材料の構成成分がコーティング内に浸出するのを少なくとも阻害するような様相で機能するよう選択することができる。封止材は、プライマー層と、蛍光体が動作する環境との間に配置することができ、ここにおいて封止材は、酸素又は水分が、コーティングを通過して光ルミネセンス材料の表面に拡散すること、及び劣化反応の発生を増強することを阻害又は防止するよう機能する厚さ部分を有することができる。封止材は、例えば動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分で、プライマー材料と動作環境との間の任意の場所に配置することができる。更に、いくつかの実施形態において、１つ以上の他のコーティング材料の１つ以上の追加の厚さ部分を、この封止材層と動作環境との間に配置することができる。一方、２種類の金属／半導体酸化物はまた、光ルミネセンス材料の表面上に混合組成物材料を形成することができる。この２種類の金属／半導体酸化物を有する混合組成物材料は、特定の比で混合されて、封止材を形成する。いくつかの実施形態において、この混合組成物コーティング材料は更に、光ルミネセンス材料とコーティングの最外側表面との間に濃度傾斜厚さ部分を含み、この濃度傾斜厚さ部分は、特定の（変化する）比での２種類の金属／半導体酸化物の混合物を有する。例えば、コーティングの内側から外側に向かって、１つの金属／半導体酸化物のモル比は増加し続け、同時に他方のモル比は減少し続ける。
【００５０】
当業者には、本明細書に提示される本教示に好適な任意の無機化合物が使用可能であることが理解されよう。更に、さまざまな利点を備えた多機能コーティングを提供する、選ばれた組み合わせが存在することが見出されており、この利点には例えば、本明細書で詳しく述べられるように、光ルミネセンスの増大、輝度の増大、動作条件（これには高温及び／又は高湿度が含まれ得る）下での光ルミネセンス材料及び／又はコーティングの化学的及び物理的安定性の増大、光ルミネセンス、輝度、及び／又は色安定性の信頼性などが挙げられる。
【００５１】
無機コーティング材料には、金属、金属化合物、金属酸化物、又はその他のセラミックを含む組成物が含まれ得、例えば、本明細書に提供される教示と共に少なくとも潜在的に動作可能であることが当業者に知られているものが挙げられる。コーティング材料の例としては、例えば、チタン、ケイ素、アルミニウム、ホウ素、マグネシウム、ジルコニウム、亜鉛、及びこれらの酸化物を、単独又は組み合わせて含む化合物が含まれ得る。いくつかの実施形態において、コーティング材料には、二酸化チタン、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛などが含まれ得る。いくつかの実施形態において、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、又はそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、本明細書に教示されるコーティングは、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、又は酸化ホウ素を含むことができる。更に、いくつかの実施形態において、本明細書に教示されるコーティングは、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、及び／又はそれらの組み合わせを含む。
【００５２】
いくつかの実施形態において、光ルミネセンス材料のためのコーティングには、約５００℃までの温度の水分中において少なくとも実質的に化学的に不活性であるような、当業者に知られる酸化物、窒化物、ホウ化物、又はその他の無機化合物が含まれ得る。そのような化合物は更に、光ルミネセンス材料からの発光を実質的に阻害しないような屈折率及び厚さを有するべきである。同様に、本明細書に教示される方法でコーティングとして適用可能であることが当業者に知られているそのような任意の無機コーティング（例えば、５００℃未満で水と反応しない無機コーティング）を、いくつかの実施形態において、蛍光体に保護層として適用することができる。いくつかの実施形態において、本教示は、約５００℃までの温度の水分中において少なくとも実質的に化学的に不活性であるようなコーティングを有するコーティングされた蛍光体を目的とする。
【００５３】
このコーティングは、離散層で製造することができ、あるいは、コーティングプロセスは、濃度傾斜界面層を形成するような様相でコーティング構成成分が連続的に移行するものであることができる。いくつかの実施形態において、プライマー厚さ部分は離散層であり、かつ封止材厚さ部分は離散層である。いくつかの実施形態において、このコーティングは更に、プライマー厚さ部分と最も外側の封止材厚さ部分との間に濃度傾斜界面厚さ部分を含み、この濃度傾斜界面厚さ部分は、二酸化チタンと二酸化ケイ素の混合物を有する。いくつかの実施形態において、コーティングの厚さは、約４０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲であることができる。更に、いくつかの実施形態において、プライマー厚さは少なくとも２０ｎｍであり、かつ封止材厚さは少なくとも２０ｎｍである。いくつかの実施形態において、このコーティングは光ルミネセンス材料とコーティングの外側表面との間に、混合組成物層を更に含む。この層は、酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素を特定の比で混合した混合物を有する（この比は、層の厚さ部分にわたって変化し得る）。いくつかの実施形態において、コーティングの厚さは、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲であることができる。更に、いくつかの実施形態において、混合組成物層の厚さは好ましくは、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。
【００５４】
コーティングされた光ルミネセンス材料は、本明細書に教示されるコーティングで利益が得られる任意の光ルミネセンス材料であることができる。いくつかの実施形態において、この光ルミネセンス材料は、蛍光体を含む。いくつかの実施形態において、この光ルミネセンス材料は、ケイ酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光体、又は酸硫化物蛍光体である。
【００５５】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、例えば、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）（Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ）２Ｓ４：Ｅｕ、（Ｃａ、Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｅｕ、（Ｚｎ、Ｃｄ）Ｓ：Ｅｕ：Ａｇなどの硫化物蛍光体である。他の実施形態において、この蛍光体は、例えば、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｃｅ（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、又は（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）ＳｉＮ２：Ｅｕなどの窒化物蛍光体である。他の代表的な蛍光体には、Ｂａ２＋、Ｍｇ２＋共添加Ｓｒ２ＳｉＯ４、（Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｔｈ、Ｉｒ、Ｓｂ、Ｂｉ）３（Ａｌ、Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ（Ｐｒを含むか又は含まない）、ＹＳｉＯ２Ｎ：Ｃｅ、Ｙ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４：Ｃｅ、Ｇｄ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４：Ｃｅ、（Ｙ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｌｕ）３Ａｌ５−ｘＳｉｘＯ１２−ｘ：Ｃｅ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ（Ｍｎを含むか又は含まない）、ＳｒＡｌ２Ｏ：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ、Ａｌ２Ｏ３Ｎ２：Ｅｕ、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）ＳｉＮ２：Ｅｕ、及び（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）ＳｉＯ４：Ｅｕが挙げられる。（これらの蛍光体の詳細は、Ｗｉｎｋｌｅｒら、米国公開特許第２０１０／０２８３０７６号；Ｌｅｅら、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２５７，（２０１１）８３５５〜８３６９を参照のこと。これらは両方とも、参照により本明細書に組み込まれる。）
【００５６】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式（Ｓｒ１−ｘ−ｙＭｘＴｙ）３−ｍＥｕｍ（Ｓｉ１−ｚＡｌｚ）Ｏ５の、二価及び三価の混合したカチオンを備えたアルミニウムケイ酸塩系橙赤色蛍光体であり、式中、ＭはＢａ、Ｍｇ及びＺｎのうち少なくとも１つ、Ｔは三価の金属、０≦ｘ≦０．４、０≦ｙ≦０．４、０≦ｚ≦０．２及び０．００１≦ｍ≦０．４である。（これらの蛍光体の詳細は、Ｌｉｕら、米国公開特許第２００８／０１１１４７２号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００５７】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式（Ｙ、Ａ）３（Ａｌ、Ｂ）５（Ｏ、Ｃ）１２；Ｃｅ３＋のＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体であり、式中、ＡはＴｂ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａからなる群から選択され、ここにおいてＡは約０．１〜１００パーセントの範囲の量でＹを置換し、ＢはＳｉ、Ｇｅ、Ｂ、Ｐ及びＧａからなる群から選択され、ここにおいてＢは約０．１〜１００パーセントの範囲の量でＡｌを置換し、ＣはＦ、Ｃｌ、Ｎ及びＳからなる群から選択され、ここにおいてＣは約０．１〜１００パーセントの範囲の量でＯを置換する。（これらの蛍光体の詳細は、Ｔａｏら、米国公開特許第２００８／０１３８２６８号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００５８】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式Ａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋Ｄのケイ酸塩系黄緑色蛍光体であり、式中、ＡはＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎ及びＣｄであり、ＤはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｐ、Ｓ及びＮからなる群から選択されるドーパントである。（これらの蛍光体の詳細は、Ｗａｎｇら、米国特許第７，３１１，８５８号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００５９】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式（Ｍ１−ｘＥｕｘ）２−ｚＭｇｚＡｌｙ）Ｏ［２＋３／２）ｙのアルミン酸系青色蛍光体であり、式中、ＭはＢａ及びＳｒの少なくとも一方であり、（０．０５＜ｘ＜０．５、３≦ｙ≦８、及び０．８≦ｚ≦１＜１．２）又は（０．２＜ｘ＜０．５、３≦ｙ≦８、及び０．８≦ｚ≦１＜１．２）又は（０．０５＜ｘ＜０．５、３≦ｙ≦１２、及び０．８≦ｚ≦１．２）又は（０．２＜ｘ＜０．５、３≦ｙ≦１２、及び０．８≦ｚ≦１＜１．２）又は（０．０５＜ｘ＜０．５、３≦ｙ≦６、及び０．８≦ｚ≦１．２）である。（これらの蛍光体の詳細は、Ｄｏｎｇら、米国特許第７，３９０，４３７号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００６０】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式（Ｇｄ１−ｘＡｘ）（Ｖ１−ｙＢｙ）（Ｏ４−ｚＣｚ）の黄色蛍光体であり、式中、ＡはＢｉ、Ｔｌ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕであり、ＢはＴａ、Ｎｂ、Ｗ、及びＭｏであり、ＣはＮ、Ｆ、Ｂｒ及びＩであり、０＜ｘ＜０．２、０＜ｙ＜０．１、及び０＜ｚ＜０．１である。（これらの蛍光体の詳細は、Ｌｉら、米国特許第７，３９９，４２８号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００６１】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式Ａ［Ｓｒｘ（Ｍ１）１−ｘ］ｚＳｉＯ４（１−ａ）［Ｓｒｙ（Ｍ２）１−ｙ］ｕＳｉＯ５：Ｅｕ２＋Ｄの黄色蛍光体であり、式中、Ｍ１及びＭ２は二価の金属（例えばＢａ、Ｍｇ、Ｃａ、及びＺｎ）のうち少なくとも１つであり、０．６≦ａ≦０．８５、０．３≦ｘ≦０．６、０．８５≦ｙ≦１、１．５≦ｚ≦２．５、及び２．６≦ｕ≦３．３、並びにＥｕ及びＤは０．０００１〜０．５の間であり、ＤはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｓ及びＮからなる群から選択されるアニオンであり、Ｄの少なくとも一部が、ホスト格子中の酸素を置換している。（これらの蛍光体の詳細は、Ｌｉら、米国特許第７，９２２，９３７号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００６２】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式（Ｓｒ，Ａ１）ｘ（Ｓｉ，Ａ２）（Ｏ，Ａ３）２＋ｘ：Ｅｕ２＋のケイ酸塩系緑色蛍光体であり、式中、Ａは二価の金属（例えばＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ）又は＋１と＝３イオンの組み合わせの中の少なくとも１つであり、Ａ２は３＋、４＋又は５＋のカチオン（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃ、Ｇｅ、Ｐの中の少なくとも１つを含む）、Ａ３はＦ、Ｃｌ、及びＢｒを含む１−、２−又は３−のアニオンであり、並びに１．５≦ｘ≦２．５である。（これらの蛍光体の詳細は、Ｌｉら、米国公開特許第２００９／０２９４７３１号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００６３】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式ＭａＭｂＢｃ（Ｎ，Ｄ）：Ｅｕ２＋の窒化物系赤色蛍光体であり、式中、Ｍａは二価の金属（例えばＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｍｂは三価の金属（例えばＡｌ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｓｍ）、Ｍｃは四価の元素（例えばＳｉ、Ｇｅ、Ｐ１、及びＢ）、Ｎは窒素、並びにＤはハロゲン（例えばＦ、Ｃｌ、又はＢｒ）である。（これらの蛍光体の詳細は、Ｌｉｕら、米国公開特許第２００９／０２８３７２１号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００６４】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式（Ｓｒ，Ａ１）ｘ（Ｓｉ，Ａ２）（Ｏ，Ａ３）２＋ｘ：Ｅｕ２＋のケイ酸塩系橙色蛍光体であり、式中、Ａ１は二価の金属（例えばＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ）又は＋１と＝３イオンの組み合わせの中の少なくとも１つであり、Ａ２は３＋、４＋又は５＋のカチオン（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｃ、Ｇｅ、Ｐの中の少なくとも１つを含む）、Ａ３はＦ、Ｃｌ、及びＢｒを含む１−、２−又は３−のアニオンであり、並びに１．５≦ｘ≦２．５である。（これらの蛍光体の詳細は、Ｃｈｅｎｇら、米国特許第７，６５５，１５６号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００６５】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式Ｍ１−ｘＥｕｘＭｇ１−ｙＭｎｙＡｌｚＯ［（ｘ＋ｙ）＋３ｚ／２］のアルミン酸系緑色蛍光体であり、式中、０．１＜ｘ＜１．０、０．１＜ｙ＜１．０、０．２＜ｘ＋ｙ＜２．０、及び２≦ｚ≦１４である。（これらの蛍光体の詳細は、Ｗａｎｇら、米国特許第７，７５５，２７６号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。）
【００６６】
いくつかの実施形態において、蛍光体には、蛍光体のための希土類アクチベーターだけでなくハロゲン自体の原材料源として、希土類ハロゲン化物が含まれる。特定の理論又は作用機序に束縛されるものではないが、ハロゲンは、（ｉ）酸素含有量を低減し、かつ（ｉｉ）光ルミネセンス強度及びスペクトル発光を増大させることによって、これらの蛍光体の特性を強化する、二重の役割を担っている可能性があると考えられる。二酸化ケイ素コーティングは、この蛍光体の信頼性の増大をもたらす。
【００６７】
本明細書に教示される任意の実施形態において、構成成分の化学量論比の変化の影響は、実質的である場合も実質的でない場合もある。いくつかの実施形態において、例えば、「約（about）」という語は、構成成分及び蛍光体に応じて、０．０１刻み、０．００１刻み、０．０００１刻みの構成成分の相対的化学量における偏差を記述するのに使用することができ、ここにおいてこの偏差は、蛍光体の標的性能パラメータにおいて実質的でない変化をもたらす。「標的性能パラメータにおける実質的でない変化」とは、例えば、蛍光体間の偏差を有する蛍光体間で、輝度安定性、色安定性、又はこれらの組み合わせの測定値における変化を示すのに使用できる。例えば、ＣＩＥ  Δｘ又はＣＩＥ  Δｙにおける変化は、多くの場合に「実質的でない」と見なすことができ、ここにおいてこの変化は、２０ｍＡで１０００時間、８５℃、及び８５％の試験条件で測定した場合、インデックス尺度で０．００５未満である。いくつかの実施形態において、ＣＩＥの変化は、ＣＩＥインデックス尺度でその変化が０．００５、０．００７、又は０．０１を超える場合に、実質的であると見なすことができる。いくつかの実施形態において輝度が１０％未満低下した場合、及びいくつかの実施形態において５％未満低下した場合、その輝度変化は実質的でないと見なすことができる。
【００６８】
同様に、窒化物蛍光体は、強化された信頼性と、及びいくつかの実施形態においては強化された性能をも有する、改善されたコーティングされた蛍光体を製造するため、複数の金属／半導体酸化物でコーティングすることができる。コーティングされた蛍光体は、表面を有する窒化物蛍光体と、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を有するコーティングとを含むことができる。２種類の金属／半導体酸化物には、光ルミネセンス材料の表面上に二酸化チタンを含むプライマー厚さ部分を有するプライマー材料と、プライマー材料と環境との間の封止材とを含むことができ、この封止材は二酸化ケイ素からなる封止材厚さ部分を有することができる。封止材は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる。二酸化チタンは、光ルミネセンス材料からの構成成分の浸出を少なくとも阻害することができ、二酸化ケイ素は、水又は酸素の光ルミネセンス材料内への拡散を少なくとも阻害することができる。
【００６９】
同様に、窒化物蛍光体は、強化された信頼性と、及びいくつかの実施形態においては強化された性能をも有する、改善されたコーティングされた蛍光体を製造するため、複数の金属／半導体酸化物でコーティングすることができる。コーティングされた蛍光体は、表面を有する窒化物蛍光体と、少なくとも２種類の金属／半導体酸化物を有する、その表面の上のコーティングとを含むことができる。２種類の金属／半導体酸化物は、光ルミネセンス材料の表面上に、特定の比率で混合された、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を含む混合組成物層を形成できる。この混合組成物層は、光ルミネセンス材料と環境との間の封止材として働く。封止材は、動作環境に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる。酸化アルミニウムと酸化ケイ素の混合物は、光ルミネセンス材料からの構成成分の浸出を少なくとも阻害することができ、かつ、水又は酸素の光ルミネセンス材料内への拡散を少なくとも阻害することができる。
【００７０】
任意の窒化物系蛍光体は、本明細書で教示されるように、二酸化ケイ素を含むコーティングでコーティングすることができる。
【００７１】
いくつかの実施形態において、蛍光体は式Ｍ−Ａ−Ｂ−（Ｎ，Ｄ）：Ｚを有することができ、式中、Ｍ、Ａ、及びＢはそれぞれ、二価、三価、及び四価である３つのカチオン性金属及び／又は半金属である。Ｎは窒素（三価元素）、Ｄは一価のハロゲンであり、窒素と一緒になってアニオン電荷バランスに寄与する。いくつかの実施形態において、蛍光体は、ハロゲン含有窒化物としてみなされることができる。元素Ｚは、母体結晶内のアクチベーターとして機能して光ルミネセンス中心を提供することができ、Ｚは、希土類又は遷移金属元素であることができる。
【００７２】
いくつかの実施形態において、蛍光体は、窒化物系赤色蛍光体であることができる。この蛍光体は、例えば構成元素のおよその比を強調するため、多少異なる形式で記述することができる。そのような式は、ＭｍＭａＭｂ（Ｎ，Ｄ）ｎ：Ｚｚの形式をとることができ、式中、（ｍ＋ｚ）：ａ：ｂ：ｎは一般に約１：１：１：３の比を例として挙げることができるが、これらの整数値からの変動も想到される。本明細書における教示に使用可能な蛍光体の例としては、米国公開特許第２００９／０２８３７２１号及び同第２０１０／０３０８７１２号が挙げられるがこれらに限定されず、これらの蛍光体の詳細について、両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
【００７３】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＭｍＭａＭｂ（Ｎ，Ｄ）ｎ：Ｚｚを有することができ、式中、ＭｍはＭ、ＭａはＡ、ＭｂはＢ、（Ｎ，Ｄ）ｎは（Ｎ，Ｄ）、及びＺｚはＺである。これらの実施形態における（ｍ＋ｚ）：ａ：ｂ：ｎの化学量論比は、約１：１：１：３であることができる。
【００７４】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＭｍＭａＭｂＤ３ｗＮ［（２／３）ｍ＋ｚ＋ａ＋（４／３）ｂ−ｗ］Ｚｚを有することができ、式中、ＭｍはＭであり、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、及びＨｇからなる群から選択され、ＭａはＡであり、かつＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｓｂ、及びＢｉからなる群から選択され、ＭｂはＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、及びＺｒからなる群から選択されるＢであり、Ｄ３ｗＮ［（２／３）ｍ＋ｚ＋ａ＋（４／３）ｂ−ｗ］は（Ｎ、Ｄ）であり、かつＤはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択され、ＺｚはＺであり、かつＥｕ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｔｂ、及びＳｍからなる群から選択される。この化学量論比は例えば、０．０１≦ｍ≦１．５、０．０１≦ａ≦１．５、０．０１≦ｂ≦１．５、０．０００１≦ｗ≦０．６０００、及び０．０００１≦ｚ≦０．５０００であることができる。
【００７５】
Ｚは、少なくとも１つ以上の希土類元素及び／又は遷移金属元素を含むアクチベーターであり、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｔｂ、及びＳｍを含む。いくつかの実施形態において、アクチベーターＺはユーロピウムである。いくつかの実施形態において、アクチベーターは二価であり、結晶中の二価金属Ｍｍを置換する。アクチベーターと二価金属Ｍｍの相対的量は、モル比ｚ／（ｍ＋ｚ）で記述することができ、これは約０．０００１〜約０．５の範囲であることができる。アクチベーターの量をこの範囲内に維持することにより、アクチベーターの過剰な濃度により生じる発光強度の低下として現われる、いわゆる消光効果を実質的に回避することができる。アクチベーターの望ましい量は、アクチベーターの具体的な選択で変化し得る。アクチベーターＺは、いくつかの実施形態において、母体結晶内の二価金属Ｍｍを置換することができる。更に、蛍光体の母体結晶は、実質的に酸素を含まない可能性がある（又は少なくとも、約２重量パーセント未満）。
【００７６】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘ：Ｄを有することができ、式中、ｘは０．０００１又は０．００１刻みで０．０００１〜０．５００の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。更に、いくつかの実施形態において、Ｄは塩素であることができる。
【００７７】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＣａＡｌＳｉ（Ｎ１−ｘ，Ｄｘ）３：Ｅｕ２＋を有することができ、式中、ｘは０．０００１又は０．００１刻みで０．０００１〜０．５００の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。更に、いくつかの実施形態において、Ｄは塩素であることができる。いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８を有することができる。
【００７８】
ストロンチウムを含む蛍光体は、本明細書の教示を用いてコーティングした時に、特に良好に保護され得る望ましい特性を有することが見出されている。いくつかの実施形態において、蛍光体は式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）０．０４＋ｘを有することができ、ユーロピウム源は、例えば、ＥｕＦ３、ＥｕＣｌ３、又はＥｕＢｒ３であることができる。いくつかの実施形態において、蛍光体は式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７ｇＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）ｘを有することができ、ユーロピウム源は、ハロゲンを供給しないよう、ＥＵ２Ｏ３であることができる。この群の蛍光体は、波長範囲約６３０ｎｍの赤色を発光することが観察されている。
【００７９】
いくつかの実施形態において、蛍光体はＣａ０．１６Ｓｒ０．８２ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２（Ｆ，Ｃｌ）０．０４＋ｘ又はＣａ０．１６Ｓｒ０．８２ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２（Ｆ，Ｃｌ）ｘであることができ、この組成物は、ユーロピウム源がＥｕＦ３の場合はＦを含むことができ、ユーロピウム源がＥｕＣｌ３の場合はＣｌを含むことができ、ユーロピウム源がユーロピウム酸化物（ＥＵ２Ｏ３）の場合はハロゲンを含まない。この群の蛍光体は、波長約６４０ｎｍの赤色を発光することが観察されている。この６３０ｎｍ群の蛍光体の酸素含有量は約１重量パーセントであり、一方、６４０ｎｍ群の酸素含有量は約１．３５重量パーセントである。
【００８０】
蛍光体は、ＮＨ４Ｃｌにより供給される塩素含有量ｘが、さまざまなハロゲン基準レベルを超えて増加した場合に、組成及び性能が変化し得る。いくつかの実施形態において、この蛍光体は、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９ＡｌＳｉＮ３Ｎｕ０．０１：Ｆ０．０４Ｃｌｘ（ユーロピウム源がＥｕＦ３の場合）、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１：Ｃｌ０．０４＋ｘ（ユーロピウム源がＥｕＣｌ３の場合）、及びＣａ０．２Ｓｒ０．７９ＡｌＳｉ３Ｅｕ０．０１：Ｃｌｘ（ユーロピウム源がＥｕ２Ｏ３の場合）を含む。
【００８１】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式Ｃａ０．２Ｓｒ０．８−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘを有することができ、ｘは０．００１刻みで０．００５〜０．０１５の範囲であり、及びこの式は所望により、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を更に含む。いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３Ｃｌ０．００５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９８ＡｌＳｉＮ３ＥＵ０．００２：Ｃｌ０．０５：Ｃａ０．０２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．００５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９６ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００４：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９４ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００６：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０７９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９２ＡｌＳｉＮ３ＥＵ０．００８：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９１ＡｌＳｉＮ３ＥＵ０．００９：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３ＥＵ０．００３Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９６ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００４：Ｃｌ０．０５、又はＣａ０．２Ｓｒ０．７９２５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７５：Ｃｌ０．０５を有する。いくつかの実施形態において、ｘは約０．００２０〜約０．００４５の範囲である。
【００８２】
いくつかの実施形態において、光ルミネセンス材料は、式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３Ｃｌ０．０５、又はＣａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８を有する、コーティングされた窒化物系赤色蛍光体であることができる。このコーティングは、例えば蛍光体の表面上にＴｉＯ２を含むプライマー材料厚さ部分を有することができ、この厚さ部分は、５ｎｍ刻みで選択可能な約５ｎｍ〜約４００ｎｍの範囲であることができる。並びに、少なくとも２０ｎｍでかつ５ｎｍ刻みで選択可能な約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲であることができるＳｉＯ２を含む封止材厚さ部分を、プライマー材料厚さ部分と動作環境との間に配置することができ、これは例えば、動作環境に隣接する最も外側の層であることができる。これらの実施形態において、コーティングされていない形態の光ルミネセンス材料からの光ルミネセンス強度は、コーティングを有する光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスと同じか、又は実質的に同じであることができる。更に、コーティングの厚さは、約２％未満の変動で均一であることができ、プライマー材料及び封止材の厚さも、同様に均一であることができる。二酸化ケイ素層の厚さは、例えば、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲であることができ、又はいくつかの実施形態において、約１５ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲であることができる。
【００８３】
いくつかの実施形態において、光ルミネセンス材料は、式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３Ｃｌ０．０５、又はＣａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８を有する、コーティングされた窒化物系赤色蛍光体であることができる。このコーティングは、例えばＡｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含む、蛍光体の表面上で特定の比で混合された混合組成物材料であることができる。この厚さは、５ｎｍ刻みで選択可能な約５ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。この混合組成物層は、封止材として働き、蛍光体と動作環境との間に配置される。これらの実施形態において、コーティングされていない形態の光ルミネセンス材料からの光ルミネセンス強度は、コーティングを有する光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスと同じか、又は実質的に同じであることができる。
【００８４】
いくつかの実施形態において、蛍光体は一般式Ｃａ０．９８−ｘＳｒｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２を有する。ｘの範囲の終点を除き、カルシウム及びストロンチウムが両方とも存在する。ストロンチウム含有量「ｘ」を０から１へと増加させると、まずピーク発光の波長がわずかに増加し、すなわち、発光の最長波長がｘ＝０．２で約６６０ｎｍとなり、次に徐々に減少して、ｘ＝１で約６３７ｎｍとなる。光ルミネセンスは、次にストロンチウム含有量がｘ＝約０からｘ＝約０．８の間で概ね一定であるが、ｘ＝約０．８からｘ＝約０．９へと増加する際に、実質的に減少することが観察されている。更に、発光は、ストロンチウム含有量がｘ＝０からｘ＝約０．８２へと変化するにつれてそれぞれ約６５８ｎｍから約６３８ｎｍの間で変化し、ｘ＝０．８２のサンプルは、ハロゲンを添加したときと同様に明るくなることが観察されている。
【００８５】
いくつかの実施形態において、蛍光体は式Ｃａ０．２Ｓｒ０．７４ＡｌＳｉＭ０．０５Ｎ３Ｅｕ０．０１を有し、式中Ｍはそれぞれ、Ｃａ、Ｓｒ、又はＢａであることができる。ＭをＣａ、Ｓｒ、及びＢａの間で変えた蛍光体を、対照の蛍光体（Ｍ＝０）と比較して、実験が行われた。ユーロピウム源はＥｕＦ３であり、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのアルカリ土類フッ化物を使用して、性能が比較された。（ｉ）アルカリ土類金属５％添加により、ピーク発光波長が長波長側にシフトしたこと、及び（ｉｉ）波長増加の順はＣａが最も高い増加を示し、次いでＳｒ、最後にＢａであったことが見出された。
【００８６】
以上のように、本明細書に提示される教示と共に、さまざまな窒化物蛍光体を使用することができる。いくつかの実施形態において、蛍光体は、窒化物系赤色蛍光体である。いくつかの実施形態において、蛍光体は、Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘであることができ、式中、ｘは約０．００５〜約０．０５で変化できる。いくつかの実施形態において、蛍光体は、Ｃａ０．９３ＡｌＳｉＭ０．０５Ｎ３Ｅｕ０．０２：Ｆであることができ、式中、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａである。いくつかの実施形態において、蛍光体は、Ｃａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２：Ｆ、Ｃａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｍｇ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、Ｃａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｃａ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、Ｃａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｓｒ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、及びＣａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｂａ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、及びＣａ０．９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０３：Ｆ、及びＣａ０．９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０３Ｆｘ、又はバリエーションＣａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２：Ｆｘであることができ、式中、ｘは０．０１刻みで０〜０．１５の範囲である。例えば、いくつかの実施形態において、ｘは０．０４又は０．１５であることができる。
【００８７】
いくつかの実施形態において、蛍光体はＣａ０．２Ｓｒ０．８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１、Ｃａ０．１５８Ｓｒ０．８１５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２３、又はＣａ０．２Ｓｒ０．７９ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１：Ｆを含むことができるが、これらに制限されない。また、いくつかの実施形態において、特に新しい蛍光体が、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．０５、又はＣａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．００８、及びこれらのバリエーションからなる群から選択できる。
【００８８】
高い光ルミネセンス強度を提供するために、フッ素添加がこれまで使用されている。いくつかの実施形態において、蛍光体は、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１（約６３０ｎｍで発光）、Ｃａ０．１５８Ｓｒ０．８１５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２３（約６４０ｎｍで発光）、及びＣａ０．１５７Ｓｒ０．８０８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０３５（約６４５ｎｍで発光）であることができ、式中、ユーロピウム源としてＥｕＦ３が使用された。
【００８９】
更なる実施形態において、蛍光体は、一般式Ｍ’ｙＭ”２Ａ５−ｘＤｘＥ８：ＲＥで表わされる組成物の窒化物系蛍光体を含むことができる。ここにおいて、Ｍ’は少なくとも、１＋カチオン、２＋カチオン、及び３＋カチオンのうちの１つであり、及びＭ”は少なくとも、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎのうちの１つである。Ａは少なくともＳｉ及びＧｅのうちの１つである。元素ＤはＡコンポーネントを置換し、ここにおいてＤは周期表の第ＩＩ１Ｂ族元素からなる群から選択される。一実施形態において、Ｄは少なくともＢ、Ａｌ、及びＧａのうちの１つである。ＡをＤで置換する際の電荷を補償するため、モディファイヤーのカチオンＭ’がこの蛍光体に添加される。Ｍ’は少なくとも、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ１＋、Ｓｃ３＋、Ｃａ２＋、及びＹ３＋のうちの１つであり、このモディファイヤーカチオンは、置換的にではなく、蛍光体格子間に挿入される。Ｅは少なくとも、３−アニオン、２−アニオン、及び１−アニオンのうちの１つであり、少なくとも、Ｏ２−、Ｎ３−、Ｆ１−、Ｃｌ１−、Ｂｒ１−、及びＩ１−のうちの１つであることができる。希土類ＲＥは少なくとも、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｐｒ、及びＭｎのうちの１つであり、ｘは０．０１≦ｘ≦４、並びに、ｙにＭ’の価数を掛けたものはｘに等しい。これらの蛍光体の詳細は、米国仮特許出願第６１／６７３、１９１号を参照のこと。これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００９０】
光ルミネセンス材料のコーティング
光ルミネセンス材料に生じる劣化反応は、少なくとも、本明細書に教示されるコーティングを用いて阻害することができる。例えば、蛍光体は、劣化反応を比較的受けやすい場合も、受けにくい場合もある。赤色窒化物蛍光体（例えば（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）は、室温では、水中及び空気中において比較的安定である。このことにより、いくつかの用途ではアルカリ土類金属オルトケイ酸塩の蛍光体よりも望ましいものとなっている。例えば、アルカリ土類金属オルトケイ酸塩の蛍光体は、強塩基カチオンと弱酸アニオンからなる塩であるため、水中で容易に加水分解するか又は水と反応して弱酸を生成し、強い塩基性を示す。赤色窒化物蛍光体ははるかに安定であるが、それでも高温では水又は酸素と反応する。この理由として考えられるのは、水又は酸素の存在下でＳｒ（Ｃａ）−Ｎ結合が、高温でより安定な結合であることができるＳｒ（Ｃａ）−Ｏ結合に置換され得ることである。よって、蛍光体上のコーティングとして無機化合物を使用することは、５００℃未満で水と反応しない無機コーティングの場合、特に有用であることができる。二酸化ケイ素、酸化アルミニウム及びこれらの組み合わせは、そのような無機コーティングの例である。
【００９１】
本明細書に教示されるコーティングされた光ルミネセンス材料は、熱及び水分に対して優れた安定性を有することができる。この材料は一般に、同じ組成を有するコーティングなしの光ルミネセンス材料に比べて、例えば水分及び熱に対して、より優れた安定性を有する。コーティングされた光ルミネセンス材料の優れた安定性は、例えば発光装置（ＬＥＤ）における材料の光ルミネセンス性能の安定性を改善させる。
【００９２】
コーティングされた材料には、光ルミネセンス材料と、その光ルミネセンス材料の表面上に、無機材料の組み合わせ（例えば金属／半導体酸化物）とが含まれる。この材料の厚さは、単独又は組み合わせて、いくつかの実施形態において、約５ｎｍ〜約５００ｎｍ、約７ｎｍ〜約４５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ、約１２ｎｍ〜約４５０ｎｍ、約１５ｎｍ〜約３７５ｎｍ、約１７ｎｍ〜約３５０ｎｍ、約２０ｎｍ〜約４００ｎｍ、約２５ｎｍ〜約５００ｎｍ、約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、約５ｎｍ〜約７５ｎｍ、約５ｎｍ〜約５０ｎｍ、約１０ｎｍ〜約５０ｎｍ、約５ｎｍ〜約４０ｎｍ、約５ｎｍ〜約３０ｎｍ、約５ｎｍ〜約２５ｎｍ、約１０ｎｍ〜約２０ｎｍ、又はこれら範囲の中の任意の範囲であることができる。いくつかの実施形態において、コーティングの厚さは、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約６０ｎｍ、約８０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２２０ｎｍ、約２４０ｎｍ、約２６０ｎｍ、約２８０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３２０ｎｍ、約３４０ｎｍ、約３６０ｎｍ、約３８０ｎｍ、約４００ｎｍ、約５００ｎｍ、又は約５ｎｍ刻みでこれらの中の任意の厚さであることができる。
【００９３】
本明細書に教示されるコーティングは、光ルミネセンス材料の発光に対して、ほとんど又は全く影響をもたらさないよう設計することができる。例えば、コーティングされていない形態の光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスの強度及び色度は、本明細書に教示されるコーティングを有する光ルミネセンス材料からの光ルミネセンスの強度と同じか、又は実質的に同じであることができる。
【００９４】
いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料の性能パラメータの信頼性は、コーティングされていない同じ組成の光ルミネセンス材料のそれよりも高くなることができ、ここにおいて材料間の性能信頼性は、例えば輝度安定性、色安定性、又はこれらの組み合わせの測定を用いて、異なる光ルミネセンス材料を含み、それ以外は同じである発光装置間で比較することができる。いくつかの実施形態において、光ルミネセンス、輝度安定性、又は色安定性は、他のコーティングされた光ルミネセンス材料よりも大きく、またいくつかの実施形態において、コーティングされていない材料よりも大きい。用語「安定性」は、例えば、ある時間にわたる性能パラメータ（例えば、ある時間にわたる発光装置の出力強度又は出力一貫性）の変化又は劣化に対する抵抗を指す。いくつかの実施形態において、この時間は例えば、発光装置内又は発光装置間の性能パラメータの性能信頼性を比較するのに使用される操作条件又は試験条件の下での、５００時間、６００時間、７００時間、８００時間、９００時間、１０００時間、１２５０時間、１５００時間、１７５０時間、２０００時間、３０００時間、４０００時間、５０００時間、又は１０，０００時間であることができる。
【００９５】
コーティングは、均一、又は実質的に均一の厚さ部分として堆積させることができる。均一性は、当業者に周知の任意の尺度を用いて表わすことができ、例えば、本明細書に教示されているコーティングについての測定値から得られるデータの統計的尺度として表わすことができる。材料の厚さ部分は、例えば、厚さ部分の均一性における分散値が、意図される光ルミネセンス材料を保護する材料の性能に対し、ほとんど又は全く影響をもたらさないと見なされる場合に、「均一」であると見なすことができる。厚さ部分は、厚さ部分の均一性における分散値が、意図される光ルミネセンス材料を保護する材料の性能に対し、実質的な影響を下回る影響をもたらすと見なされ、これによって、性能パラメータ又は性能信頼性に対して小さな影響しかなく、かつ、意図されたようにこの材料厚さ部分が少なくとも実質的に装置の信頼性を高めていると装置のユーザが考える場合に、「実質的に均一」であると見なすことができる。
【００９６】
用語「実質的に」とは、いくつかの実施形態において、求められたものと実現したものとの間の差を示すのに使用することができる。いくつかの実施形態において、この差は、１０％超、２０％超、３０％超、又は３５％超、又はそれらの間の任意の値であってよく、実質的でないと見なすことができる差の数値は、検討される尺度によって異なることができる。例えば、ある変化は、ある性能特性が、少なくとも求められた最小度合を達成しなかった場合、実質的であると言うことができる。同様に、用語「約」とは、いくつかの実施形態において、量又は変数の値の尺度における差が、関連する性能特性における実質的な変化を下回る変化をもたらす、実質的でないものと見なされ得る場合に、その量又は変数を示すのに使用することができる。
【００９７】
コーティングの均一性は、光ルミネセンス材料の表面に適用されたコーティング材料の平均厚さの百分率偏差を用いて測定及び比較することができる。厚さの百分率偏差は、例えば、約１％〜約３３％、及びその範囲内の１％刻みの任意の値の範囲であってよく、いくつかの実施形態において、この最小厚さは約１０ｎｍを下回らない。いくつかの実施形態において、厚さの変動は２％未満である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は約２％である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は約２．０〜約２．８％、又はその範囲内の０．２％刻みの任意の値である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は３％未満である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は４％未満である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は５％未満である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は１０％未満である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は約１．０〜約１０．０％、又はその範囲内の０．５％刻みの任意の値である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は２０％未満である。いくつかの実施形態において、厚さの変動は３０％未満である。百分率偏差が許容可能な量を超えた場合、そのコーティングは許容可能な厚さから外れることになり、例えば、水分に対する望ましいバリアを下回る光ルミネセンス材料をもたらし得ることが理解されよう。
【００９８】
偏差の許容可能量は、コーティングの平均厚さによって異なる。いくつかの実施形態において、偏差の許容可能量は、８０ｎｍを超えるコーティングにおける最小厚さをもたらすものである。ここで、用語「均一性」は、当業者に周知の任意の方法（例えば電子顕微鏡）を用いて測定される厚さにおける偏差を指すのに使用できる。いくつかの実施形態において、この厚さの偏差は、＋／−１ｎｍ、＋／−２ｎｍ、＋／−３ｎｍ、＋／−４ｎｍ、＋／−５ｎｍ、＋／−１０ｎｍ、＋／−１５ｎｍ、＋／−２０ｎｍ、＋／−２５ｎｍ、＋／−３０ｎｍ、＋／−３５ｎｍ、＋／−４０ｎｍ、＋／−４５ｎｍ、＋／−５０ｎｍ、＋／−６０ｎｍ、＋／−７０ｎｍ、＋／−８０ｎｍ、＋／−９０ｎｍ、又は＋／−１００ｎｍであることができる。いくつかの実施形態において、この厚さの偏差は、３０ｎｍ未満、２０ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満、３ｎｍ未満、２ｎｍ未満、又は１ｎｍ未満である。いくつかの実施形態において、この厚さの偏差は、＋／−５％、＋／−１０％、＋／−１５％、＋／−２０％、＋／−２５％、＋／−３０％、又は＋／−３５％であることができる。いくつかの実施形態において、この厚さの偏差は、３０％未満、２０％未満、１０％未満、５％未満、３％未満、２％未満、又は１％未満である。
【００９９】
いくつかの実施形態において、コーティングされた材料の寸法は、約２μｍ〜約５０μｍの間である。いくつかの実施形態において、コーティングされた材料の寸法は、約５μｍ〜約２０μｍの間である。コーティングされた材料の寸法は、当業者に周知の任意の方法を用いて測定することができる。いくつかの実施形態において、粒径は、当業者に周知のように、平均（mean）直径、平均（average）直径、最大直径、又は標準メッシュを用いて測定することができる。例えば、米国標準メッシュ５００は最大２５μｍの粒子が通過でき、米国標準メッシュ６３５は最大２０μｍの粒子が通過できる。
【０１００】
いくつかの実施形態において、この方法には、１回のコーティングサイクルで光ルミネセンス材料の上に少なくとも厚さ約１０ｎｍ〜約５０ｎｍの均一な厚さ部分を堆積させるのに有効な時間にわたって、コーティング材料を堆積させることを含むことができる。いくつかの実施形態において、この方法には、光ルミネセンス材料の表面上にコーティング材料を堆積させる工程が含まれ、ここにおいて、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム及びそれらの組み合わせを、液相中の材料の前駆体から生成することができる。いくつかの実施形態において、この方法にはこの前駆体及び溶媒の混合物を形成する工程と、この混合物に水を徐々に加える工程と、一定時間にわたってある温度にこの混合物を加熱する工程とが含まれ、これにより、（ｉ）前駆体からのコーティングの形成速度、及び（ｉｉ）均一な厚さ部分を堆積させるのに有効な時間にわたって光ルミネセンス材料の表面上にコーティング材料を堆積させる速度、を制御する。いくつかの実施形態において、この方法には、溶媒中の光ルミネセンス材料及び前駆体の混合物を形成する工程と、この混合物のｐＨを調節する工程と、この混合物を３５℃〜１００℃の範囲の特定温度で加熱する工程と、望ましい温度で１時間〜４日間の範囲の所定の時間にわたってこの混合物を混合することにより、光ルミネセンス材料の表面上にコーティング材料の堆積を可能にさせる工程とが含まれ、ここにおいて、この温度が、均一な厚さ部分を堆積させるのに必要な時間にわたって、光ルミネセンス材料の表面上にコーティング材料を堆積させる速度を制御する。いくつかの実施形態において、この溶媒は、水、アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、及びヘキサノール）、アセトン、メチルエチルケトン、その他の炭化水素、又はこれらの混合物を含むことができる。
【０１０１】
いくつかの実施形態において、コーティングがＳｉＯ２、ＴｉＯ２、又はＴｉＯ２／ＳｉＯ２であることができる、コーティングされた光ルミネセンス材料を作製するための方法には、次の工程：光ルミネセンス材料を溶媒に添加して、第１混合物を形成する工程と、この第１混合物のｐＨを調節してコーティング材料前駆体の加水分解のための準備をする工程と、及び／又は、この前駆体を第１混合物に添加して第２混合物を形成する工程と（ここにおいて添加される前駆体の量は、光ルミネセンス材料の重量に比較して約２０重量％未満となるように添加することができ、水を第２混合物に添加して前駆体の加水分解を促進し、ここにおいて加水分解速度は水の添加速度及び温度によって制御される）、このコーティングされた光ルミネセンス材料を洗浄する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を精製する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を乾燥させる工程と、及び、このコーティングされた光ルミネセンス材料を焼成する工程と、が含まれ得る。
【０１０２】
他の実施形態において、光ルミネセンス材料の上に混合組成物コーティングＡｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２を作製する方法は、ＴｉＯ２／ＳｉＯ２について上述したものと同様の手順を使用することができる。実施例１０を参照のこと。この方法には、実施例１２に示されているように、次の工程：光ルミネセンス材料及び酸化物前駆体を溶媒に添加して第１混合物を形成する工程と、この混合物のｐＨを調節してコーティング材料前駆体の加水分解のための準備をする工程と、この混合物を３５℃〜１００℃の範囲の特定温度である時間にわたって混合することにより、光ルミネセンス材料の表面上にコーティング材料の堆積を可能にさせる工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を洗浄する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を精製する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を乾燥させる工程と、及び、このコーティングされた光ルミネセンス材料を焼成する工程と、が含まれ得る。
【０１０３】
任意の数の追加工程をこのプロセスに追加し得ることが理解されよう。例えば、コーティングプロセスには、追加の反応工程、硬化工程、乾燥工程、加熱処理工程、及び同様のものが含まれ得る。例えば、このプロセスは、水及び溶媒の混合物を加えて第３の「硬化」混合物を形成する工程と、第２の時間にわたってこの第３の混合物を加熱及び／又は反応させる工程と、おそらくは、第３の時間にわたって追加の工程を追加する工程と、を含むことができる。いくつかの実施形態において、例えば、光ルミネセンス材料の濃度は、約０．０００１ｇ／ｍＬ〜約１０．０ｇ／ｍＬであることができる。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、前駆体を溶媒と組み合わせて、溶媒及び前駆体の混合物を作製し、計量したコーティング材料の添加によりこれを処理することができる。例えば、撹拌棒、加熱マントル及び還流冷却器を備えた１Ｌフラスコに、エタノール及び赤色窒化物蛍光体を順に加えて、混合物、又は溶媒中の蛍光体の懸濁液を形成することができる。エタノールに対する蛍光体の百分率は、例えば、約０．００１％〜約５．０％の範囲であることができる。次に、アンモニア水とエタノールの混合物をこの懸濁液に添加することができる。水：ケイ素のモル比（Ｒｍ）は、例えば、約５〜約１００の範囲であることができる。この混合物を、約６５℃〜約７０℃の範囲の温度に加熱することができる。二酸化ケイ素は、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）などの有機前駆体から生成できる。ＴＥＯＳ：ＥｔＯＨの混合物を、上記の温度において滴下で加えることができる。添加が完了したら、更に約０．５〜約１０時間撹拌することができる。結果として得られた混合物を室温まで冷まし、次にブフナー漏斗で濾過することができる。生成された固体材料を、例えば、減圧炉内で、約８０℃〜約２５０℃の範囲の温度で、約０．５時間〜約４８時間の範囲の時間にわたり、乾燥させることができる。この生成物を次に例えば、約３００℃〜６００℃の温度で、約０．５時間〜約１０時間にわたり、焼成することができる。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、前駆体を溶媒と合わせて、溶媒の混合物を作製することができ、この混合物のｐＨ値を調節した。混合物を所定の時間、望ましい温度で加熱しながら、反応中に尿素を加えて、ＮＨ３をゆっくりと放出させる。例えば、撹拌ブレード、加熱マントル及び還流冷却器を備えた１Ｌフラスコに、赤色窒化物蛍光体、アルミニウム前駆体、ケイ素前駆体、尿素、及び水を順に加えて、混合物、又は溶媒中の蛍光体の懸濁液を形成することができる。水に対する蛍光体の百分率は、例えば、約０．００１％〜約５．０％の範囲であることができる。この混合物を、３５℃〜１００℃の範囲の温度で、１．０時間〜４日間にわたって加熱する。結果として得られた混合物を室温まで冷まし、次にブフナー漏斗で濾過することができる。生成された固体材料を、例えば、減圧炉又は乾燥炉内で、約８０℃〜約２５０℃の範囲の温度で、約０．５時間〜約４８時間の時間にわたり、乾燥させることができる。この生成物を次に例えば、約３００℃〜６００℃の温度で、約０．５時間〜約１０時間にわたり、焼成することができる。
【０１０６】
表面の上のコーティング材料堆積速度は、いくつかの実施形態において、本明細書に提供される教示を用いることによって、原子層堆積のレベルで制御することができる。堆積速度は、反応時間の選択に使用することができる。この反応時間の選択は、前駆体、試薬濃度、試薬添加速度、反応温度、及び望ましいコーティング厚さの選択を含みことができるプロセス設計に少なくとも部分的に依存することが、当業者には理解されよう。これらのプロセス条件が、光ルミネセンス材料の表面の上にコーティング材料を堆積させる速度を決定する。いくつかの実施形態において、コーティング材料は、毎時約１ｎｍ〜約１００ｎｍの速度で堆積される。いくつかの実施形態において、コーティング材料は、毎時約５ｎｍ〜約２０ｎｍの速度で、光ルミネセンス材料の上に堆積される。いくつかの実施形態において、コーティング材料は、毎時約３ｎｍ〜約１８ｎｍの速度で、光ルミネセンス材料の上に堆積される。いくつかの実施形態において、コーティング材料は、毎時約６ｎｍ〜約１５ｎｍの速度で、光ルミネセンス材料の上に堆積される。いくつかの実施形態において、コーティング材料は、毎時約５ｎｍ〜約７ｎｍの速度で、光ルミネセンス材料の上に堆積される。いくつかの実施形態において、二酸化ケイ素の第２の層が光ルミネセンス材料の上に堆積される。
【０１０７】
本明細書に記述されているように、この濃度は、反応物を計量しながら添加することによって制御することができる。例えば、前駆体を溶媒で希釈し、制御された速度で水を加えることにより、この前駆体の加水分解を制御することができる。いくつかの実施形態において、この前駆体はエタノールに溶かしたＴＥＯＳであり、水を計量しながら徐々に添加することによって、この前駆体の加水分解速度を制御することができる。別の一例において、光ルミネセンス材料と溶媒の第１混合物を、前駆体の加水分解のために望ましいｐＨになるよう、調製時に調節することができ、ここにおいて前駆体は次に、計量添加を用いて、望ましいｐＨの第１混合物に添加され、これにより前駆体の加水分解速度が制御される。
【０１０８】
蛍光体の上へのコーティング材料の堆積は、液相プロセス又は気相プロセス（liquid phase of gas phase）を使用して実施することができる。当業者には、例えば有機前駆体、有機金属前駆体、又は無機塩など、任意の数の前駆体を使用可能であることが理解されよう。
【０１０９】
そのような二酸化ケイ素前駆体の例としては、シラン（ＳｉＨ４）、ＳｉＨ２Ｃｌ２（ＤＣＳ）、及びテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）が挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、ケイ素前駆体は、シラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエチルシラン、テトラメチルオルトケイ酸塩（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシランＴＥＯＳ、テトラ−ｎ−プロポキシシラン（ＴＰＯＳ）、メチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、オクタメチルトリシロキサン（ＯＭＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、テトラメチルジメチルジメトキシジシラン、テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＯＭＣＡＴＳ）、ＤＭＤＭＯＳ、ＤＥＭＳ、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）、フェニルジメチルシラン、フェニルシラン、又はこれらを有する任意のサブグループ、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択することができる。当業者には、塩基性条件下で水と反応してＳｉＯ２を生成できる任意の前駆体が前駆体となることができることが理解されよう。
【０１１０】
二酸化チタン前駆体の例としては、チタンエトキシド（Ｔｉ（ＥｔＯ）４）、チタンプロポキシド（Ｔｉ（ＰｒＯ）４）、チタンイソプロポキシド（Ｔｉ（／−ＰｒＯ）４）、チタンｎ−ブトキシド（Ｔｉ（ｎ−ＢｕＯ））、チタンイソブトキシド（Ｔｉ（ｉ−ＢｕＯ）、チタンｔｅｒｔ−ブトキシド（Ｔｉ（ｆ−ＢｕＯ）４）、テトラキス（ジエチルアミノ）チタンＴｉ［（ＣＨ３ＣＨ２）２Ｎ］４、Ｔｉ（ＡｃＡｃ）４、Ｔｉ（ＣＨ３）４、Ｔｉ（Ｃ２Ｈ５）４、又はこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、この前駆体は無機塩である。他の実施形態において、この無機塩は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、塩化チタン（ＴｉＣｌ４）、フッ化チタン（ＴｉＦ４）、窒化チタン（Ｔｉ（ＮＯ３）４）、臭化チタン（ＴｉＢｒ４）、ヨウ化チタン（ＴｉＩ４）又は硫酸チタン（ＴｉＯＳＯ４）である。
【０１１１】
酸化アルミニウム前駆体の例としては、硝酸アルミニウム［Ａｌ（ＮＯ３）３］及びその水和物、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）、臭化アルミニウム（ＡｌＢｒ３）、ヨウ化アルミニウム（ＡＩＩ３）、硫酸アルミニウム［Ａｌ２（ＳＯ４）３−ｘＨ２Ｏ］、アルミニウムイソプロポキシド［Ａｌ−（ｉＰｒＯ）３］、アルミニウムトリ−ｎ−ブトキシド［Ａｌ−（ｎ−ＢｕＯ）３］、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド［Ａｌ−（ｓｅｃ−ＢｕＯ）３］、アルミニウムトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシド［Ａｌ−（ｔ−ＢｕＯ）３］、又はアルミニウムアセチルアセトネート［Ａｌ（ＡｃＡｃ）３］が挙げられるがこれらに限定されない。
【０１１２】
酸化亜鉛前駆体の例としては、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）、硝酸亜鉛［Ｚｎ（ＮＯ３）２］、亜鉛ジエトキシド［Ｚｎ（ＥｔＯ）２］、亜鉛−アセチルアセトネート［Ｚｎ（ＡｃＡｃ）２］、及び酢酸亜鉛［Ｚｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２］が挙げられるがこれらに限定されない。上記の前駆体は単なる例であり、当業者には、本明細書に示される教示と共に使用するためのさまざまな金属酸化物前駆体の任意のものを探し出し選択することができるであろう。
【０１１３】
反応物の計量添加は、当業者に周知の任意の方法を用いて達成することができる。いくつかの実施形態において、前駆体は、前駆体を加水分解させる条件が含まれる混合物に、滴下で添加することができる。いくつかの実施形態において、前駆体は、細い針を使って連続的に注入することができる。いくつかの実施形態において、水、又は水を含む有機溶媒などの加水分解剤を、前駆体と溶媒の混合物に滴下で加えることができる。例えば、一方法には、前駆体及び溶媒の混合物を形成する工程と、この混合物に水を徐々に加えて（ｉ）前駆体からの酸化物の形成速度、及び（ｉｉ）均一層を堆積するのに必要な時間にわたって、光ルミネセンス材料の表面の上に酸化物を堆積させる速度、を制御する工程とが含まれる。
【０１１４】
いくつかの実施形態において、この前駆体は、約０．０００１ｍＬ／分〜２００ｍＬ／分の速度で添加することができる。いくつかの実施形態において、この前駆体は、約２ｍＬ／分〜３０ｍＬ／分の速度で添加することができる。いくつかの実施形態において、この前駆体は、約６ｍＬ／分〜２０ｍＬ／分の速度で添加することができる。いくつかの実施形態において、この前駆体は、約５ｍＬ／分〜６０ｍＬ／分の速度で添加することができる。
【０１１５】
堆積速度の制御は、光ルミネセンス材料の表面の上に望ましい厚さの二酸化ケイ素を堆積させるための反応時間の制御を提供する。反応時間は例えば、０．１時間〜１０日間、１．０時間〜７日間、２時間〜５日間、１．０時間〜４日間、０．５時間〜３日間、０．５時間〜２日間、０．５時間〜１日間、１．０時間〜１８時間、０．５時間〜１２時間、０．５時間〜８時間、１．０時間〜６時間、０．５時間〜４時間、０．５時間〜２時間、又はこれらの中の任意の範囲であることができる。
【０１１６】
いくつかの実施形態において、反応混合物は、約３０℃〜溶媒の沸点＋／−１０℃の範囲の温度まで加熱することができる。いくつかの実施形態において、この反応混合物は、約４０℃〜約８０℃の範囲の温度まで加熱することができる。用語「反応する」、「反応している」、及び「反応」は、いくつかの実施形態において、前駆体を加水分解させて酸化物を形成する工程、酸化物の層を光ルミネセンス材料の表面の上に堆積させる工程、などを指すのに使用され、ここにおいて、プロセスのそのような工程中に、分子構造の間の結合の変化が起こり得る。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料は、精製することができる。例えば、コーティングされた光ルミネセンス材料は、溶媒で洗った後、濾過することによって、精製することができる。いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料は、遠心分離、沈殿、及びデカントにより精製することができる。当業者に周知の任意の精製方法を使用することができる。
【０１１８】
いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料は、約６０℃〜約２５０℃の温度で乾燥させることができる。いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料は、約８５℃〜約２００℃の温度で乾燥させることができる。及び、いくつかの実施形態において、この乾燥には、減圧乾燥、凍結乾燥、又は臨界点乾燥が含まれ得る。いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料は、約２００℃〜約６００℃の温度で焼成させることができる。
【０１１９】
コーティングされた光ルミネセンス材料を作製するいくつかの方法が、本明細書に提供される。光ルミネセンス材料を、溶媒に添加して、第１混合物を形成する。前駆体を、制御された速度で第１混合物に加えて、第２混合物を形成し、ここにおいて、添加される前駆体の量は、光ルミネセンス材料の約１０重量％未満である。この第２混合物は、ある時間にわたって加熱され、次に第２の時間にわたって反応される。コーティングされた光ルミネセンス材料は、精製され、乾燥され、次に焼成される。いくつかの実施形態において、この第２混合物は約４０℃〜約８０℃の温度に、約０．１時間〜約１０日間にわたって加熱される。いくつかの実施形態において、光ルミネセンス材料、酸化物コーティング前駆体、及び尿素を、溶媒の入ったフラスコに加え、混合物を形成する。この混合物のｐＨ値を、中性（６〜８）に近づくよう調節する。アンモニア放出試薬として尿素を加え、第１温度でゆっくりと溶液のｐＨを変える。この混合物を次に、ある時間にわたって第２温度で加熱する。コーティングされた光ルミネセンス材料は、精製され、乾燥され、次に焼成される。いくつかの実施形態において、この第２混合物は約３５℃〜１００℃の温度で、約１時間〜約４日間、好ましくは１０時間〜３０時間にわたって、加熱される。
【０１２０】
本明細書に教示されるコーティングの作製方法は、（ｉ）光ルミネセンス材料の表面の上に、ある厚さのプライマー金属酸化物を堆積させる工程と、（ｉｉ）光ルミネセンス材料の最も外側の表面に提供される、ある厚さの封止材金属酸化物を堆積させる工程とを含むことができる。プライマー金属酸化物は、液相中のプライマー金属酸化物前駆体から生成させることができる。いくつかの実施形態において、本明細書に教示されるコーティングの作製方法は、光ルミネセンス材料の上に２つの金属酸化物を一緒に堆積させる工程を含むことができる。この２つの金属酸化物を、コーティングの内側から外側にかけて変化する金属比で混合するように、混合組成物層を形成し、これによって蛍光体材料の構成成分が外に拡散するのを遮断し、及び／又は、蛍光体材料内部に酸素及び水分が侵入するのを防止する。
【０１２１】
その厚さのプライマー金属酸化物の堆積は、１回のコーティングサイクルで光ルミネセンス材料の表面上に少なくとも約２０ｎｍの厚さまでプライマー金属酸化物の厚さを堆積させるのに有効な時間にわたって行われ、このプライマー金属酸化物は、１時間当たり約１ｎｍ〜約１００ｎｍの間の速度で表面上に堆積される。また、その厚さの封止材金属酸化物の堆積は、１回のコーティングサイクルで光ルミネセンス材料の最も外側の表面上に、少なくとも約２０ｎｍの厚さまで封止材金属酸化物の厚さを堆積させるのに有効な時間にわたって行われる。この封止材金属酸化物は、例えば、１時間当たり約１ｎｍ〜約１００ｎｍの間の速度で表面上に堆積させることができる。
【０１２２】
いくつかの実施形態において、この方法には、プライマー厚さ部分と最も外側の封止材厚さ部分との間に濃度傾斜界面厚さ部分を形成する工程を更に含めることができ、この濃度傾斜界面厚さ部分は、プライマー金属酸化物と封止材金属酸化物の混合物を有する。
【０１２３】
いくつかの実施形態において、この方法は、光ルミネセンス材料とコーティングの最も外側の表面との間に、混合組成物厚さ部分を形成する工程を更に含むことができる。この混合組成物厚さ部分は、２つの金属酸化物が一緒に混合された混合物を有し、混合組成物封止材層を形成する。
【０１２４】
本明細書に提示されるコーティングは、プライマー厚さ部分、封止材厚さ部分、及び濃度傾斜界面部分又は混合組成物厚さ部分を含むことができる。実際、追加層があってもよく、また濃度傾斜界面部分がこれらの層の間に形成されていてもよい。濃度傾斜界面部分は、コーティング作製に使用されるコーティングプロセスパラメータにより決定される組成及び厚さを有するコーティング材料の組み合わせを含む。例えば、第１コーティング材料が第１速度で堆積され、堆積が完了する前に、第２コーティング材料が、第２速度で、第１コーティング材料と一緒に堆積を始めるようにすることができる。第１速度は、第２コーティング材料の堆積が開始された後、希望により急速又はゆっくりと、傾斜減少することができる。同様に、第２コーティング材料の添加速度の開始又は傾斜増加は、希望により急速又はゆっくりにすることができる。実際、傾斜増加又は傾斜減少は、望ましい濃度傾斜界面を得るために、徐々に、急速に、又は望ましい速度の繰り返しであってもよい。更に、第１コーティング材料及び第２コーティング材料は、離散層を形成することによって、濃度傾斜界面部分なしに堆積させることができる。これらの実施形態において、第１コーティング材料は第１コーティングプロセスで第１層を形成し、第２コーティング材料は、第１層と分離した第２層を形成するための第２コーティングプロセスで、第２層を形成する。そして、いくつかの実施形態において、堆積には、プライマー厚さ部分を離散層として形成する工程と、封止材厚さ部分を離散層として形成する工程とが含まれ得る。更に、いくつかの実施形態において、第１コーティング材料と第２コーティング材料を一緒に堆積させて、光ルミネセンス材料の表面の上に特定の比率で、一緒に混合した材料の混合組成物層を形成することができる。
【０１２５】
いくつかの実施形態において、堆積は、前駆体と溶媒との混合物を形成する工程と、この混合物に徐々に水を加える工程と、この混合物を第１温度（例えば、４０〜４５℃）で加熱する工程と、この混合物をその第１温度に所定の時間保持する工程とを含み得、これによって、（ｉ）前駆体からのプライマー金属酸化物又は封止材金属酸化物の形成速度を制御し、かつ（ｉｉ）プライマー金属酸化物又は封止材金属酸化物の堆積速度を制御することができる。いくつかの実施形態において、堆積工程は、光ルミネセンス材料を溶媒に添加して第１混合物を形成する工程と、この第１混合物のｐＨを調節して、プライマー金属酸化物又は封止材金属酸化物の前駆体の加水分解のための準備をする工程と、このプライマー金属酸化物又は封止材金属酸化物の前駆体を第１混合物に添加して第２混合物を形成する工程と（ここにおいて前駆体は、制御された速度で第１混合物に添加され、添加される前駆体の量は、光ルミネセンス材料の重量に比較して、プライマー金属酸化物又は封止材金属酸化物が約２０重量％未満となるように添加することができる）、この第２混合物を混合する工程と、この第２混合物を第２温度（例えば５０〜５５℃）に加熱する工程と、この第２混合物をその第２温度で所定時間保持することにより光ルミネセンス材料の表面の上にプライマー金属酸化物の堆積を可能にさせるか、又は最も外側の封止材厚さ部分として封止材金属酸化物の堆積を可能にさせる工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を洗浄する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を精製する工程と、このコーティングされた光ルミネセンス材料を乾燥させる工程と、及び、このコーティングされた光ルミネセンス材料を焼成する工程と、を含みことができる。
【０１２６】
いくつかの実施形態において、コーティングされた光ルミネセンス材料は、本明細書に教示される方法を用いて作製され、コーティングされていない形態の光ルミネセンス材料からの光ルミネセンス強度は、コーティングを有する光ルミネセンス材料と同じか、又は実質的に同じであることができる。いくつかの実施形態において、この光ルミネセンス、及び／又は光ルミネセンス材料の輝度は、驚くべきことに増加し、性能の改善をもたらす。いくつかの実施形態において、性能の改善は、信頼性の向上を伴う可能性があり、蛍光体材料の性能及び信頼性両方において予想外の改善をもたらすことができる。
【０１２７】
本明細書に提示される教示は、発光装置における性能及び／又は信頼性を向上させるのに使用することができる。発光装置は、固体発光素子と、本明細書に教示されるコーティングされた光ルミネセンス材料とを含むことができる。いくつかの実施形態において、この発光装置は、ケイ酸塩蛍光体、窒化物蛍光体、又はアルミン酸塩蛍光体を含む。
【０１２８】
特定の理論又は作用機序に限定されるものではないが、下記の実施例は、本明細書に示される教示を更に例示するために提供される。当業者には、想到されるいくつかのバリエーションが存在すること、及び、これらの実施例は請求項に対する制限を提供するものと解釈されるべきものではないことが理解されよう。
【実施例】
【０１２９】
実施例１．ＴｉＯ２及びＳｉＯ２を含むコーティングによる、黄色ケイ酸塩蛍光体のコーティング
減圧フード下にセットアップした、加熱マントル及び撹拌装置を備えたガラス反応器に、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ、７５０ｍＬ）を加えた。次に、黄色ケイ酸塩蛍光体（黄色１−（Ｓｒ２−ｘ−ｙ−ｚＢａｘＭｇｙＥｕｚ）ＳｉＯ４Ｃｌ０．１２）（５０ｇ）を撹拌しながら加え、懸濁液を形成した。この懸濁液に、シリンジを使ってチタンｎ−ブトキシド（３．４０ｍＬ）を加えた。この添加後、懸濁液を室温で０．５時間撹拌した。次に、脱イオン水（樹脂イオン交換システムにより金属イオンを除去して精製した水）とイソプロピルアルコールの混合物（７．５ｍＬ：１５ｍＬ）を、懸濁液に滴下で加えた。この添加後、ＴＥＯＳとイソプロピルアルコールの混合物（２．２６ｇ：５ｍＬ）を、懸濁液に滴下で加えた。結果として得られた懸濁液を４０℃に加熱し、この温度を０．５時間維持した。室温まで冷まし、室温で更に２０時間撹拌した。この懸濁液を６０℃で１．５時間加熱した。次に更に５時間、室温で撹拌した。撹拌アセンブリを除去した。混合物を減圧フード下に、更に１０分間置いた。溶液の上層をデカントにより除去し、ＩＰＡを追加して、ブフナー漏斗で濾過した。ブフナー漏斗内の固形物をＩＰＡで２回洗浄した。漏斗内の固形物を１１０℃の減圧炉で１．０時間乾燥させた。乾燥後、コーティングされた蛍光体を、３５０℃のボックス炉で１．０時間焼成した。混合コーティングの好ましい厚さは、２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。
【０１３０】
実施例２．ＴｉＯ２及びＳｉＯ２を単独で、及び組み合わせて含むコーティングでの、コーティングなし及びコーティングされた黄色ケイ酸塩蛍光体の性能比較
相対的な光ルミネセンス及び輝度に関して、性能を比較した。実施例１のプロセスを使用して作製したコーティングなし及びコーティングされた黄色ケイ酸塩蛍光体の間で、光ルミネセンスを測定した。粉末化した蛍光体を浅い皿に入れ、突き固めて平らな表面にした。次に、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の外部光源により蛍光体を励起した。コーティングなし及びコーティングされた黄色蛍光体材料の発光スペクトルを、分光計で測定した。
【０１３１】
図５Ａ及び５Ｂは、いくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし黄色蛍光体を比較した、２つの異なる黄色蛍光体（黄色１及び黄色２）の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。図５Ａ及び５Ｂは、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２のコーティングが両方とも、コーティング層としてＴｉＯ２又はＳｉＯ２のいずれかを適用した後に、各蛍光体からの光ルミネセンスの損失をもたらしていることを示す。しかしながら、ＴｉＯ２のプライマー層及びＳｉＯ２の封止層を有する多層コーティングでは、光ルミネセンスの損失は生じていない。多層コーティングのプロットは、図中で、コーティングなしのプロットに重なっている。
【０１３２】
表１は、図５Ａ及び５Ｂに示されているルミネセンス結果を示す。表１はまた、いずれかのコーティング材料を単独で、又は組み合わせて、黄色蛍光体にコーティングした場合、ＣＩＥが顕著には変化しないことを示す。
【０１３３】
【表１】
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【０１３４】
コーティングなし及びコーティングされた蛍光体の間で性能を比較するため、輝度を測定した。粉末化した黄色蛍光体を、有効な比で、光透過性結合材（典型的にシリコーン）と混合し、輝度測定のためのゲルを形成した。ここにおいて有効な比は、本研究においてシリコーンが約９％であった。コーティングなし蛍光体のゲルを、青色ＬＥＤチップに適用し、ＣＩＥを約０．３０００に調節して、輝度の標準として用いた。次に、標準輝度を固定ＣＩＥで記録した。コーティングされた蛍光体それぞれについて、ゲルを調製し、標準に対して試験を行い、輝度変化があったかどうかを判定した。この間、青色ＬＥＤチップ内のゲルそれぞれについてＣＩＥを固定ＣＩＥ約０．３０００に調節して、コーティングなしとコーティングされたの蛍光体の間で輝度レベルを比較した。
【０１３５】
表２は、コーティングなしとコーティングされたの蛍光体の輝度比較を示す。標準は１００％輝度として示されている。ここでも、ＴｉＯ２をプライマー層として、かつＳｉＯ２を封止層として有する組み合わせコーティングが、個別のコーティング材料を上回る性能であった。
【０１３６】
【表２】
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【０１３７】
実施例３．室温での水分吸収試験
コーティングなし及びコーティングされた蛍光体が室温で水を吸収する能力を判定するため、吸水試験を実施した。各サンプルを２５０℃の炉で２時間乾燥させてから、乾燥デシケーター中で室温まで冷ました。乾燥サンプルを次に、０．０００１ｍｇの精度で秤量した。サンプルを次に、塩化アンモニウム溶液を有するデシケーターを使用して、湿度１００％の環境に３日間（７２時間）置いた。サンプルを再び秤量して重量増加を調べ、その重量増加を、コーティングなしとコーティングされたサンプル間で比較した。
【０１３８】
表３は、室温での吸水試験の結果を示す。室温において、ＴｉＯ２コーティングは、ＳｉＯ２でコーティングされた蛍光体、又はＴｉＯ２プライマー層とＳｉＯ２封止材層とを有する組み合わせコーティングに比べ、ずっと多くの水分を吸収した。ＳｉＯ２コーティング及び組み合わせコーティングは、コーティングなし蛍光体に比べて、水の吸収を阻止し、一方でＴｉＯ２は約１００倍も多くの水分を吸収した。
【０１３９】
【表３】
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【０１４０】
実施例４．黄色蛍光体の信頼性試験
粉末化した黄色蛍光体を、有効な比で、光透過性結合材（例えばシリコーン）と混合し、ゲルを形成した。混合したゲルを青色ＬＥＤに適用し、硬化させた。ＬＥＤの動作電流を、各ＬＥＤについて３．５Ｖで１５０ｍＡとした。パッケージ化した装置を、温度８５℃及び湿度８５％の炉に入れ、連続的に動作させた。装置をさまざまな時間間隔で炉から取り出し、青色光の励起による発光スペクトルを測定した。色変化及び輝度を測定した。
【０１４１】
図６は、いくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなしの黄色ケイ酸塩蛍光体について、約１１００時間までの時間間隔での相対的輝度強度を示す。図６に示すように、コーティングなしの蛍光体に比べ、ＴｉＯ２プライマー層及びＳｉＯ２封止材層の組み合わせコーティングを備えた蛍光体を有する発光装置では、高レベルの輝度安定性が観察された。
【０１４２】
図７Ａ及び７Ｂは、いくつかの実施形態による黄色ケイ酸塩蛍光体について、約１１００時間までの時間間隔での相対的色度シフト（ＣＩＥ  Δｘ及びＣＩＥ  Δｙ）を示す。図７Ａ及び７Ｂに示すように、コーティングなしの蛍光体に比べ、ＴｉＯ２プライマー層及びＳｉＯ２封止材層の組み合わせコーティングを備えた蛍光体を有する発光装置では、高い色安定性が観察された。
【０１４３】
実施例５．ＴｉＯ２及びＳｉＯ２を含むコーティングによる、ケイ酸塩橙色蛍光体のコーティング
減圧フード下にセットアップした、加熱マントル及び撹拌装置を備えたガラス反応器に、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ、７５０ｍＬ）を加えた。次に、橙色蛍光体（５０ｇ）（橙色１−（Ｓｒ２．９４Ｂａ０．０６Ｅｕ０．０６）ＳｉＯ５Ｆ０．１８）を撹拌しながら加え、懸濁液を形成した。次にこの懸濁液に、シリンジを使ってチタンｎ−ブトキシド（３．４０ｍＬ）を加えた。この添加後、懸濁液を室温で０．５時間撹拌した。脱イオン水とイソプロピルアルコールの混合物（７．５ｍＬ：１５ｍＬ）を、この懸濁液に滴下で加えた。この添加後、ＴＥＯＳとイソプロピルアルコールの混合物（２．２６ｇ：５ｍＬ）を、上記の懸濁液に滴下で加えた。結果として得られた懸濁液を４０℃に加熱し、この温度を０．５時間維持した。この懸濁液を室温まで冷まし、更に室温で２０時間撹拌した。結果として得られた懸濁液を６０〜６５℃に加熱し、この温度を２．０時間維持した。この懸濁液を次に更に５時間、室温で撹拌した。撹拌アセンブリを除去した。混合物を減圧フード下に、更に１０分間保持した。溶液の上層をデカントにより除去し、ＩＰＡを追加して、ブフナー漏斗で濾過した。漏斗内の固形物をＩＰＡで２回洗浄した。漏斗内の固形物を１１０℃の減圧炉で１．０時間乾燥させた。乾燥後、コーティングされた蛍光体を、３５０℃のボックス炉で１．０時間焼成した。
【０１４４】
実施例６．ＴｉＯ２及びＳｉＯ２を組み合わせて含むコーティングでの、コーティングなし及びコーティングされたケイ酸塩橙色蛍光体の性能比較
相対的な光ルミネセンス及びＣＩＥに関して、性能を比較した。光ルミネセンスは、実施例５のプロセスを用いて作製されたコーティングなし及びコーティングされたケイ酸塩橙色蛍光体の間で、測定した。粉末化した蛍光体を浅い皿に入れ、突き固めて平らな表面にした。次に、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の外部光源により蛍光体を励起した。コーティングなし及びコーティングされたケイ酸塩橙色蛍光体材料の発光スペクトルを、分光計を用いて測定した。
【０１４５】
図８は、本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなしケイ酸塩橙色蛍光体を比較した、ケイ酸塩橙色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。図８は、ＴｉＯ２のプライマー層及びＳｉＯ２の封止材層を有する組み合わせコーティングが、光ルミネセンスで何も損失を生じていないことを示している。実際、そして驚くべきことに、光ルミネセンスは有意に増加していることが示されている。
【０１４６】
表４にも、図８に示した光ルミネセンス結果を示す。ここでも、光ルミネセンスが、コーティングされた蛍光体で実際に増加していることが示されている。表４はまた、ケイ酸塩橙色蛍光体をコーティングしたとき、ＣＩＥが有意に変化していないことを示している。
【０１４７】
【表４】
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【０１４８】
実施例７．ＴｉＯ２及びＳｉＯ２を含むコーティングによる、窒化物赤色蛍光体のコーティング
減圧フード下にセットアップした、加熱マントル及び撹拌装置を備えたガラス反応器に、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ、７５０ｍＬ）を加えた。次に、窒化物赤色蛍光体（赤色１−（Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５Ｅｕ０．００５）ＡｌＳｉＮ３（Ｃｌ，Ｂｒ）ｘ）（５０ｇ）を撹拌しながら加え、懸濁液を形成した。この懸濁液に、シリンジを使ってチタンｎ−ブトキシド（３．４０ｍＬ）を加えた。この添加後、懸濁液を室温で０．５時間撹拌した。脱イオン水とイソプロピルアルコールの混合物（７．５ｍＬ：１５ｍＬ）を、上記懸濁液に滴下で加えた。この添加後、ＴＥＯＳとイソプロピルアルコールの混合物（２．２６ｇ：５ｍＬ）を、上記の懸濁液に滴下で加えた。結果として得られた懸濁液を４０℃に加熱し、この温度を０．５時間維持した。室温まで冷まし、室温で更に２０時間撹拌した。この懸濁液を６５℃で２．０時間加熱した。更に５時間、室温で撹拌した。撹拌アセンブリを除去した。混合物を減圧フード下に、更に１０分間置いた。溶液の上層をデカントにより除去し、ＩＰＡを追加して、ブフナー漏斗で濾過した。漏斗内の固形物をＩＰＡで２回洗浄した。漏斗内の固形物を１１０℃の減圧炉で１．０時間乾燥させた。乾燥後、コーティングされた蛍光体を、３５０℃のボックス炉で１．０時間焼成した。
【０１４９】
実施例８．ＳｉＯ２単独でコーティングした窒化物赤色蛍光体のコーティング
減圧フード下にセットアップした、撹拌棒、加熱マントル及び還流冷却器を備えた１Ｌフラスコに、エタノール（２００ｍＬ）及び赤色窒化物蛍光体（１０ｇ）を順に加え、エタノール中の赤色窒化物蛍光体の混合物又は懸濁液を形成した。次に、アンモニア、水（３．２ｇ：１４ｇ＝アンモニア（２９％）：Ｄｉ−Ｈ２Ｏ）及びエタノール（２０ｍＬ）の混合物をこの懸濁液に加えた。この混合物を６５℃〜７０℃に加熱した。ＴＥＯＳを、ＳｉＯ２の前駆体として使用した。ＴＥＯＳ：ＥｔＯＨ（４．８ｇ：４．８ｇ）の混合物を６５℃〜７０℃でこの懸濁液に滴下で加えた。添加速度は、蛍光体の重量に対して測定して、ＳｉＯ２の重量が毎分約０．５％であった。添加が完了したら、この懸濁液を更に２．０時間撹拌した。結果として得られた混合物を室温まで冷ました。この混合物をブフナー漏斗で濾過した。固形物を減圧炉内で、１１０℃で１時間乾燥させた。この固形物を３５０℃で１時間焼成した。
【０１５０】
実施例９．ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の組み合わせで、及びＳｉＯ２単独で含むコーティングでの、コーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体の性能比較
相対的な光ルミネセンス及び輝度に関して、性能を比較した。実施例７のプロセスを使用して作製したコーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体の間で、光ルミネセンスを測定した。粉末化した蛍光体を浅い皿に入れ、突き固めて平らな表面にした。次に、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の外部光源により蛍光体を励起した。コーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体材料の発光スペクトルを、分光計で測定した。
【０１５１】
図９は、本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体を比較した、窒化物赤色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。図９は、ＴｉＯ２のプライマー層及びＳｉＯ２の封止材層を有する組み合わせコーティングが、光ルミネセンスで何も損失を生じていないことを示している。２つのプロットは、波長範囲の大半において重なり合っている。
【０１５２】
表５は、３つの異なるコーティングなし蛍光体間の輝度及び光ルミネセンスの比較であり、ここにおいて対照蛍光体は、６３０ｎｍで発光する窒化物赤色蛍光体、であり、赤色１及び赤色２の蛍光体（（Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５Ｅｕ０．００５）ＡｌＳｉＮ３（Ｃｌ，Ｂｒ）ｘとして一般に記述される異なるバッチから得た同じ蛍光体）は、これも約６３０ｎｍで発光する窒化物赤色蛍光体の改善バージョンである。改善窒化物赤色蛍光体のコーティングなし及びコーティングされたバージョンを比較し、一方は組み合わせコーティングを有し、もう一方はＳｉＯ２コーティングのみを有する。対照蛍光体は輝度１００％を表わすことが示されており、これを、コーティングなし及びコーティングされた改善蛍光体の性能比較のベースラインとして使用した。ここでも、ＴｉＯ２をプライマー層として、かつＳｉＯ２を封止材層として有する組み合わせコーティングが、コーティングなしの改善蛍光体を上回る性能を示した。ＳｉＯ２コーティングを備えた改善蛍光体も、コーティングなしの改善蛍光体を上回る性能を示した。更に、驚くべきことに、コーティングされた改善蛍光体それぞれにおいて、コーティングされていない改善蛍光体よりも輝度が実質的に増加しており、組み合わせコーティングは最高の増加を示していることが見出された。
【０１５３】
【表５】
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【０１５４】
実施例１０．Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含むコーティングによる、窒化物赤色蛍光体のコーティング
減圧フード下にセットアップした、加熱マントル及び撹拌装置を備えたガラス反応器に、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ、８００ｍＬ）を加えた。次に、窒化物赤色３−（Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５Ｅｕ０．００５）ＡｌＳｉＮ３（Ｃｌ，Ｂｒ）ｘ−蛍光体（５０ｇ）を撹拌しながら加え、懸濁液を形成した。アルミニウムイソプロポキシド（３．５ｇ）及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ、７５ｍＬ）を、乾燥したビーカーに入れた。この混合物を超音波浴に入れ、３０分間超音波照射して、十分に分散した溶液を作製した。蛍光体懸濁液に、十分に分散したアルミニウムイソプロポキシドを加えた。この懸濁液を室温で０．５時間撹拌した。脱イオン水とイソプロピルアルコールの混合物（１５ｍＬ：３０ｍＬ）を、この懸濁液に滴下で加えた。この添加後、ＴＥＯＳとイソプロピルアルコールの混合物（７．５ｇ：７．５ｍＬ）を、懸濁液に滴下で加えた。結果として得られた懸濁液を４０℃に加熱し、この温度を０．５時間維持した。この懸濁液を室温まで冷まし、更に室温で２０時間撹拌した。この懸濁液を６０℃に加熱し、この温度を２．０時間維持した。この懸濁液を次に更に１６時間、室温で撹拌した。脱イオン水とイソプロピルアルコールの混合物（５．０ｍＬ：５．０ｍＬ）を、この懸濁液に加えた。この懸濁液を６０℃に加熱し、この温度を２．０時間維持した。この懸濁液を更に２時間、室温で撹拌した。撹拌アセンブリを除去した。この混合物を減圧フード下に３０〜６０分間置いた。上層溶液をデカントにより除去し、ＩＰＡを更に加えて混合物を洗い、この混合物をブフナー漏斗で濾過した。漏斗内の固形物を１３０℃の乾燥器で１．５時間乾燥させた。乾燥後、コーティングされた蛍光体を、３５０℃のボックス炉で１．０時間焼成した。混合組成物コーティングの厚さは典型的に１０ｎｍ〜５０ｎｍであり、好ましくは１５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１５５】
実施例１１．Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含むコーティングでの、コーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体の性能比較
相対的な光ルミネセンス及び輝度に関して、性能を比較した。実施例１０のプロセスを使用して作製したコーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体の間で、光ルミネセンスを測定した。粉末化した蛍光体を浅い皿に入れ、突き固めて平らな表面にした。次に、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の外部光源により蛍光体を励起した。コーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体材料の発光スペクトルを、分光計で測定した。
【０１５６】
図１０は、本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体を比較した、窒化物赤色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。図１０は、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２の混合組成物層を有する組み合わせコーティングが、光ルミネセンスにおいて有意な損失を生じていないことを示している。
【０１５７】
表６は、コーティングなし蛍光体が６３０ｎｍで発光する窒化物赤色蛍光体である場合の、コーティングなしとコーティングされたの蛍光体間の輝度及び光ルミネセンスの比較を示す。コーティングなし蛍光体は、輝度１００％を表わすことが示されており、これを、コーティングなし及びコーティングされた改善蛍光体の性能比較のベースラインとして使用した。Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２の混合組成物層を有する組み合わせコーティングは、コーティングされていないバージョンに比較して９８．９％の輝度を有している。
【０１５８】
【表６】
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【０１５９】
実施例１２．Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含むコーティングによる、窒化物赤色蛍光体のコーティング
加熱マントル及び撹拌棒を備えたガラス製反応器に、脱イオン水（７８０ｍＬ）を加えた。次に、窒化物赤色４蛍光体（５０ｇ）（（Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５Ｅｕ０．００５）ＡｌＳｉＮ３（Ｃｌ，Ｂｒ）ｘ）、尿素（４．５ｇ）及び硝酸アルミニウム（Ａｌ（ＮＯ３）３・９Η２Ｏ、３．０ｇ）を撹拌しながら順に加えた。テトラメチルオルトケイ酸塩（ＴＭＯＳ、３．０ｇ）をこの蛍光体懸濁液に加えた後、脱イオン水２０ｍＬを加えた。１０分間撹拌した後、０．５Ｍアンモニア（ＮＨ４ＯＨ）溶液を使用して、ｐＨを６〜７の範囲に調節した。この混合物を８０℃に加熱し、温度コントローラーを使用して、８０℃の温度を１６時間維持しながら撹拌した。この混合物を室温まで冷まし、溶液のｐＨ値は約８．０であることが見出された。この混合物を減圧フード内に３０〜６０分間置いた。デカントにより上澄み液を除去した。新鮮な脱イオン水をこの混合物に加え、この混合物をブフナー漏斗で濾過した。漏斗内の固形物を少量の脱イオン水ですすぎ、次にエタノールですすいだ。固形物を１３０℃の乾燥器で２．０時間乾燥させた。乾燥後、コーティングされた蛍光体を、３５０℃のボックス炉で１．０時間焼成した。
【０１６０】
実施例１３．Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含むコーティングでの、コーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体の性能比較
相対的な光ルミネセンス及び輝度に関して、性能を比較した。実施例１２のプロセスを使用して作製したコーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体の間で、光ルミネセンスを測定した。粉末化した蛍光体を浅い皿に入れ、突き固めて平らな表面にした。次に、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の外部光源により蛍光体を励起した。コーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体材料の発光スペクトルを、分光計で測定した。
【０１６１】
図１１は、本発明のいくつかの実施形態による、コーティングされた及びコーティングなし窒化物赤色蛍光体を比較した、窒化物赤色蛍光体の光ルミネセンス発光スペクトルを示す。図１１は、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２の混合組成物層を有する組み合わせコーティングが、光ルミネセンスにおいて有意な損失を全く生じていないことを示している。
【０１６２】
表７は、コーティングなし蛍光体が６３０ｎｍで発光する窒化物赤色蛍光体である場合の、コーティングなしとコーティングされたの蛍光体間の輝度及び光ルミネセンスの比較を示す。コーティングなし蛍光体は、輝度１００％を表わすことが示されており、これを、コーティングなし及びコーティングされた改善蛍光体の性能比較のベースラインとして使用した。Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２の混合組成物層を有する組み合わせコーティングは、コーティングされていないバージョンに比較して１００．６％の輝度を有している。
【０１６３】
【表７】
2014532798.tif 000009
【０１６４】
実施例１４．Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含むコーティングでの、コーティングなし及びコーティングされた窒化物赤色蛍光体の導電率測定
導電率試験プローブ（ＯＡＫＬＯＮ防水性ＰＨ／Ｃｏｎ  ３００、デラックスｐＨ／導電率計）を使用して、コーティングされた及びコーティングなしの蛍光体の導電率を測定した。導電率セル定数は１．０ｃｍ−１、蛍光体：脱イオン水の比は約１：３００である。導電率プローブを、標準溶液（４４７μＳ／ｃｍ）で校正した。スクリューキャップ及び撹拌棒を備えた５０ｍＬの試験管に、脱イオン水（３０ｍＬ）を加えた。試験管を水浴に入れた。この水浴の水面は、試験管内の液面よりも高くなるようにした。水浴を加熱して沸騰させ、試験中、沸騰を維持した。試験管内及び水浴の温度が平衡に達したら、試験管に赤色窒化物蛍光体（０．１００ｇ）を加え、タイマーを起動した。導電率プローブを試験管内に挿入し、導電率値を得た。異なる時間間隔で温度、時間、及び導電率を記録し、図１２及び１３に示すように、時間に対する導電率曲線を得た。
【０１６５】
導電率試験は、コーティングされた及びコーティングなしの蛍光体について、溶液に浸出するイオン濃度を示すために実施された。コーティングされた材料の溶液は、コーティングなし蛍光体の溶液よりもはるかに低い導電率を示し、図１２では、コーティングされたものが１６．５μＳ／ｃｍであるのに対してコーティングなしのものでは５４．７μＳ／ｃｍ、また図１３では、コーティングされたものが９．４μＳ／ｃｍであるのに対してコーティングなのものでは５３．０μＳ／ｃｍであり、これは、コーティング層が、光ルミネセンス材料の溶液への浸出を遮断することができることを示している。
【０１６６】
実施例１５．電子顕微鏡を使用した蛍光体上のコーティングの観察。
蛍光体上のコーティングを観察するには、当業者に既知の好適な任意の電子顕微鏡作業手順を使用することができる。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して、２つの異なるコーティングなしケイ酸塩黄色蛍光体の外観と、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びａＴｉＯ２のプライマー層とＳｉＯ２の封止材層との組み合わせを用いて、本明細書の記述に従ってコーティングされたものの外観とを比較した。
【０１６７】
図１４Ａ〜１４Ｄは、いくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマー厚さ部分とＳｉＯ２封止材厚さ部分との組み合わせを用いて、本明細書の記述に従ってコーティングされた第１のケイ酸塩黄色蛍光体と、コーティングなしのものとの外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。図１４Ａは、コーティングなし蛍光体を示す。図１４Ｂは、本明細書に教示される、蛍光体化学物質のコーティングへの浸出を防止又は阻害するためのプライマー厚さ部分として蛍光体の表面に適用されたＴｉＯ２厚さ部分と、環境からコーティングへの水分又は酸素の侵入を阻害又は防止するための封止材厚さ部分としてのＳｉＯ２とを有する、組み合わせコーティングを示す。図１４Ｃは、蛍光体表面に直接適用されたＴｉＯ２コーティングを有する蛍光体を示す。図１４Ｄは、蛍光体表面に直接適用されたＳｉＯ２コーティングのみを有する蛍光体を示す。
【０１６８】
図１５Ａ〜１５Ｄは、いくつかの実施形態による、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、及びＴｉＯ２プライマー厚さ部分とＳｉＯ２封止材厚さ部分との組み合わせを用いて、本明細書の記述に従ってコーティングされた第２のケイ酸塩黄色蛍光体と、コーティングなしのものとの外観を比較した、ＳＥＭ画像を示す。図１５Ａは、コーティングなし蛍光体を示す。図１５Ｂは、本明細書に教示される、蛍光体化学物質のコーティングへの浸出を防止又は阻害するためのプライマー厚さ部分として蛍光体の表面に適用されたＴｉＯ２厚さ部分と、環境からコーティングへの水分又は酸素の侵入を阻害又は防止するための封止材厚さ部分としてのＳｉＯ２とを有する、組み合わせコーティングを示す。図１５Ｃは、蛍光体表面に直接適用されたＴｉＯ２コーティングを有する蛍光体を示す。図１５Ｄは、蛍光体表面に直接適用されたＳｉＯ２コーティングのみを有する蛍光体を示す。
【０１６９】
図１４Ｂ及び１５Ｂのそれぞれにおいて、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の混合物を含む濃度傾斜界面部分があり、これは、プライマー層の形成においてＴｉＯ２の添加速度が傾斜減少され、封止材層の形成においてＳｉＯ２の添加速度が傾斜増加されたことによるものである。図１４Ａ〜１４Ｄ及び図１５Ａ〜１１５Ｄの両図群に見られるように、コーティングなしの蛍光体と比較すると、組み合わせコーティング及びＳｉＯ２コーティングはいずれも、比較的クリーンであり、表面コーティング材料の過剰な凝集がないことが示されている。一方、ＴｉＯ２でコーティングされた蛍光体は、認識できる凝集が見られる。特定の理論又は作用機序に束縛されるものではないが、上記の吸水性に関するデータ等を、このＳＥＭデータと組み合わせると、更に、低い含水量を有するより高品質のコーティングは、最初にＴｉＯ２をプライマー厚さ部分として適用することにより、蛍光体の化学物質がコーティングへと浸出するのを阻害又は防止し、次に、ＳｉＯ２厚さ部分を封止材層として適用することにより、水分又は酸素が環境からコーティング内に侵入するのを阻害又は防止することによって、作製することができるということを示唆している。
【０１７０】
加えて、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を更に使用して、例えばコーティングの厚さ部分及び不均一性を測定することができる。ＴＥＭ用サンプルは、ＦＥＩ  Ｄｕａｌ  Ｂｅａｍ  ８３０  ＦＩＢ／ＳＥＭで、収束イオンビームを用いたｉｎ  ｓｉｔｕリフトアウト技法を使用して、蛍光体サンプルから調製することができる。断面となる粒子の領域は、イリジウム及び白金の保護層で最初にキャップすることができる。これらの層は、収束イオンビームミリングプロセス中にコーティング表面を保護するのに使用することができる。ＴＥＭ検査用サンプルは、ＦＥＩ  Ｔｅｃｎａｉ  ＴＦ−２０  ＦＥＧ／ＴＥＭを２００ｋＶ、明視野（ＢＦ）ＴＥＭモード及び高解像度（ＨＲ）モードで操作して撮像することができる。厚さ及び厚さの均一性を判定するために測定を行うことができ、ここにおいて厚さは、いくつかの実施形態において、例えば、約２０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲であることができる。
【０１７１】
赤色３−Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２のＴＥＭ画像を図１６に示す。非常に均一なコーティングが、光ルミネセンス材料表面の上に示されている。コーティングの平均厚さは約１６ｎｍである。コーティング層のエネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＳ分析）を、図１７に示すように実施した。この結果を表８に示す。コーティング層の内側から外側に向かって、図１７で点１、点２、点３の順に、アルミニウムとケイ素のモル比（Ａｌ／Ｓｉ）は９．８／２４．２、７．３／２６．７及び６．７／７．２である。これらの２種類の金属／半導体酸化物が、光ルミネセンス材料の表面を覆う混合組成物層を形成していた。コーティング層と蛍光体表面との間の界面で、Ａｌ／Ｓｉ比は、図１７の点４に示されるように、１０．８／１２．７である。蛍光体の内側（図１７の点５及び点６）において、ＥＤＳは、Ａｌ／Ｓｉが１．０に近く、これは蛍光体の化学量論式と一貫していることを示している。これはまた、ＴＥＭ画像上のＥＤＳが、コーティング層組成を調べるための正確なツールであることも示している。
【０１７２】
実施例１６．コーティング構成。
当業者には、さまざまなコーティングプロセス工程の任意のものを用いてコーティングが適用可能であることが理解されよう。例えば、プライマー層は、分離して堆積させることができ、これにより、後続の層（例えば封止材層）の適用とは別個のプロセスとして適用することができる。また、いくつかの実施形態において、プライマー材料は、異なる材料（例えば封止材）であることができる第２厚さ部分の適用と一緒に組み合わせたプロセスで適用することができる。この結果は、プライマー材料と後続の材料（例えば封止材）との間の濃度傾斜界面部分であることができる。プライマー材料と封止材の間の相対的厚さ及び界面の角度は、プロセスにおける各材料の適用速度及び持続時間によって制御することができる。更に、他の実施形態において、プライマー材料は、第２材料（例えば封止材）の適用と一緒に組み合わせたプロセスで適用することができる。この結果は、プライマー材料と後続の材料（例えば封止材）との混合物堆積であることができる。結果として得られるコーティングの組成は、厚さによってある程度変化することがあり、また他の因子の中で、組成は、ｐＨ及び温度によって決定される。
【０１７３】
本発明のいくつかの実施形態により、図１８Ａ〜１８Ｂは濃度傾斜界面を示し、図１９は離散層を示し、及び図２０は混合組成物層を示す。図１８Ａは、プライマー材料を、封止材とほぼ同じ速度でいかに適用できるかを示し、例えばここにおいて、プライマー材料の適用が、一定速度の適用から、移行中に減少する率は、封止材の速度が、移行中に増加して一定速度になる率とほぼ同じである。この結果、プライマー厚さ部分と封止材厚さ部分の適用がほぼ同じになることができる。図１８Ｂは、別の設計による適用速度を示し、ここにおいて、プライマー材料はより短い時間に高速で適用され、封止材はより長い時間により低速で適用され、相対的厚さは相対的な適用速度と持続時間によって異なる。図１９は、離散層の適用を示し、ここにおいて個別プライマー層は、個別封止材層を超える厚さ部分を有するよう設計することができる。図２０は、混合組成物層の適用を示し、ここにおいてプライマー材料と封止材は同時に堆積され、適用の速度はこれら２つの材料で異なって変化していることが示されており、これによりコーティングの組成は、厚さ部分にわたって変化する。封止材とプライマーの相対的適用速度及び適用速度の変化は、ある程度、ｐＨ及び温度を含む堆積条件によって制御することができる。
【０１７４】
いくつかの実施形態において、任意の数の層を使用して、組み合わせコーティングを作製することができる。例えば、プライマー材料として約１５０ｎｍのＴｉＯ２、封止材として約１５０ｎｍのＳｉＯ２の構造を使用して、合計厚さ約３００ｎｍを得ることができる。そのような組み合わせコーティングはまた、上述のように、濃度傾斜界面を有していてよく、又は離散層で形成されてもよい。同様に、材料は、望ましい厚さを得るために、一連の適用工程として適用することができる。例えば、厚さ約３００ｎｍの組み合わせコーティングには、それぞれ厚さ約５０ｎｍを有するＴｉＯ２を３回別個に適用し、次いで、それぞれ厚さ約５０ｎｍを有するＳｉＯ２を３回別個に適用することができる。
【０１７５】
実施例１７．ＦＴＩＲ研究により、ＴｉＯ２プライマー厚さ部分及びＳｉＯ２封止材厚さ部分を含む多機能コーティングは、蛍光体からコーティングへの化学物質の浸出を阻害又は防止し、かつ、コーティングを水が通過するのを阻害するのに使用することができ、これにより、コーティングされた蛍光体の性能及び／又は信頼性を改善することができる。
【０１７６】
この実施例ではＦＴＩＲ分光法を使用して、さまざまなコーティング材料及び構造を有する２つの異なる蛍光体材料の表面と水との反応の度合を示し、かつさまざまな環境条件にさらされる度合いを示す。この研究は、中性のプライマー材料を使用して、アルカリ土類系蛍光体化合物とプライマー材料との間の反応の可能性を阻害又は防止することにより、蛍光体からの化学物質の浸出を阻害又は防止することができることを示している。この機能を、ＳｉＯ２バリア層と組み合わせて、環境からの水がコーティングに浸入するのを阻害することにより、光ルミネセンス材料に対して、驚くほど効果的なコーティング組み合わせが提供される。
【０１７７】
フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）の実験手順には、実施例３の吸水手順を用いて、湿度１００％に３日間曝したサンプルにおける吸水量を、作製したてでまだ環境湿度に曝されていないサンプル、３か月間パッケージ化されていてまだ環境湿度に曝されていないサンプル、及びさまざまな自然の環境湿度に曝されたサンプルと比較することが含まれた。このサンプルを、５０重量％のＫＢｒと混合して、ＦＴＩＲ試験用のペレットを作製した。混合組成物材料を円筒形のダイに入れ、２７．６ＭＰａ（４０００ｐｓｉ）でプレスして薄いペレットを作製した。これは半透明の円板状であった。プレスしたサンプル円板をＮｉｃｏｌｅｔ  ６７００  ＦＴＩＲ分光計に搭載し、５００ｃｍ−１から４０００ｃｍ−１までスキャンした。
【０１７８】
水が蛍光体の表面で反応すると、炭酸塩化合物が形成される。ＦＴＩＲを使用してこの蛍光体表面での水の反応の度合を検出し、コーティングを通過して表面に達した水の量を判定した。
【０１７９】
図２１Ａ及び２１Ｂは、いくつかの実施形態による、製造直後と、湿度１００％条件下に３日間置いたときの、ＴｉＯ２のみでコーティングされた、第１黄色ケイ酸塩蛍光体と第２黄色ケイ酸塩蛍光体との、炭酸塩形成の比較を示す。かなり大きな炭酸塩ピークがあることが明らかに示されており、これは、黄色ケイ酸塩蛍光体材料の表面で劣化反応が起こっていることを示している。
【０１８０】
図２２Ａ及び２２Ｂは、いくつかの実施形態による、製造直後と、湿度１００％条件下に３日間置いたときの、ＴｉＯ２プライマー厚さ部分及びＳｉＯ２封止材厚さ部分でコーティングされた、第１黄色ケイ酸塩蛍光体と第２黄色ケイ酸塩蛍光体との、炭酸塩形成の比較を示す。驚くべきことに、明らかな炭酸塩ピークは存在せず、これは、黄色ケイ酸塩蛍光体の表面上で劣化反応がほとんど、又は全く起こっていないことを示している。このように、組み合わせコーティングは、最新の蛍光体コーティングを上回る実質的な改善を提供する。
【０１８１】
結果からわかるように、本明細書に教示されるコーティングは、コーティングを通過して蛍光体表面に至る水と蛍光体化学物質との反応を低減するよう設計することができる。本明細書に教示されるコーティングは、次の２つのことを行うことが示されている：（ｉ）蛍光体の表面にプライマー材料として塩基性又は中性のコーティングを堆積させることにより、蛍光体からの化学物質の浸出が蛍光体の表面に生じるのを低減すること、及び（ｉｉ）プライマーコーティングと周辺環境との間に配置される層（環境条件に隣接する最も外側の厚さ部分であることができる）としての封止材として、多孔性の低いコーティングを堆積させることにより、周辺環境からの水分の侵入を低減すること。この実施例は、ＴｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３などの中性のプライマー材料を使用して、アルカリ土類系蛍光体化合物とプライマー材料との間の反応の可能性を阻害又は防止することにより、蛍光体からの化学物質の浸出を阻害又は防止することができることを示している。この機能を、ＳｉＯ２封止材層と組み合わせて、環境からの水がコーティングに浸入するのを阻害することにより、光ルミネセンス材料に対して、驚くほど効果的なコーティング組み合わせが提供される。
【０１８２】
材料の組み合わせを含むコーティングが本明細書に記述されており、有利な特性を有することが見出されているが、ＳｉＯ２のみを含むコーティングも、従来技術に比べて顕著な利点を提供し得る。ＳｉＯ２コーティングされた蛍光体粒子の説明は、下記に提示されている。上述の組み合わせコーティングに関する教示の多くは、ＳｉＯ２コーティングにも適用される。例えば、ＳｉＯ２コーティングは、材料の組み合わせを含むコーティングについて上述されたように、幅広い厚さ及び均一性で、同じ領域の蛍光体材料に適用される。
【０１８３】
実施例１８．電子顕微鏡を使用した、窒化物赤色蛍光体上のＳｉＯ２コーティングの観察。
図２３Ａ  ＆  ２３Ｂは、本発明のいくつかの実施形態により、上記実施例８の方法を使用して調製された、赤色窒化物蛍光体（Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５）の上に約１５ｎｍ〜約２０ｎｍの厚さを有する、均一な二酸化ケイ素コーティングを示す。ＴＥＭ検査用サンプルは、ＦＥＩ  Ｄｕａｌ  Ｂｅａｍ  ８３０  ＦＩＢ／ＳＥＭ上で、収束イオンビームを用いたｉｎ  ｓｉｔｕリフトアウト技法を用いて調製された。断面となる粒子の領域は、イリジウム及び白金の保護層で最初にキャップされた。これらの層が、収束イオンビームミリングプロセス中にコーティング表面を保護する。ＴＥＭ検査用サンプルは、ＦＥＩ  Ｔｅｃｎａｉ  ＴＦ−２０  ＦＥＧ／ＴＥＭを２００ｋＶ、明視野（ＢＦ）ＴＥＭモード及び高解像度（ＨＲ）モードで操作して撮像した。厚さ及び厚さの均一性を判定するため、測定が行われた。
【０１８４】
上記実施例８の方法を用いて調製された、コーティングされた窒化物赤色蛍光体（Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５）の性能の信頼性が、次のものと比較された：（ｉ）コーティングなしの赤色窒化物蛍光体、（ｉｉ）本明細書で記述されている、３５０℃で１．０時間焼成された、ＳｉＯ２でコーティングされた赤色窒化物蛍光体、（ｉｉｉ）本明細書で記述されている、６００℃で０．５時間焼成された、ＳｉＯ２でコーティングされた赤色窒化物蛍光体、及び（ｉｖ）米国公開特許第１３／２７３、１６６号（参照により本明細書に組み込まれる）に記述されている方法に従い、３５０℃で１．０時間焼成された、ＴｉＯ２でコーティングされた赤色窒化物蛍光体。
【０１８５】
試験のための装置を作成するため、コーティングされた赤色窒化物蛍光体を、光透過性結合材と混合した。混合したゲルをＬＥＤチップ上に搭載し、硬化させた。パッケージ化された装置を８５℃、湿度８５％の湿熱試験機に入れ、連続的に動作させた。異なる時間間隔で装置を炉から取り出し、青色光の励起による発光スペクトルを測定した。データを収集し、色変化と輝度を算出した。表８は、コーティングなしの対照蛍光体と比較して、いずれのコーティングでも強度の実質的な損失はなかったことを示している。
【０１８６】
【表８】
2014532798.tif 000010
＊信頼性試験において、初期の輝度及びＰＬ（光ルミネセンス）は、８５℃及び湿度８５％で、０時間時点で測定された。
【０１８７】
図２４は、いくつかの実施形態による、比較のためＴｉＯ及びＳｉＯ２でコーティングされたもの及びコーティングなしの赤色窒化物蛍光体の間の、輝度強度の比較を示す。図２４に示すように、本明細書に記述されるようにＳｉＯ２でコーティングされ、３５０℃で焼成された、赤色窒化物蛍光体の信頼性は、比較された他の蛍光体よりも性能が優れていた。ただし、本明細書に記述されるようにＳｉＯ２でコーティングされ６００℃で焼成された赤色窒化物蛍光体の信頼性は、３５０℃で焼成されたものに比べ、輝度が低下していたことに注意されたい。コーティングなしの蛍光体は、予想通り、信頼性が最も低かった。興味深いことに、コーティングされた蛍光体の焼成は、蛍光体の信頼性に大きな影響を及ぼしていた。
【０１８８】
図２５Ａは、いくつかの実施形態による、コーティングなしの窒化物赤色蛍光体、ＴｉＯ２でコーティングされたもの、及び２つの異なる焼成温度でＳｉＯ２でコーティングされたものについて、１０００時間を超える時間間隔での、相対的色度シフト（ＣＩＥ  Δｘ）を示す。図２５Ａに示すように、チタンコーティングされた蛍光体及びコーティングなしの蛍光体と比較したときに、最も高い色安定性は、焼成温度を問わず、二酸化ケイ素でコーティングされた蛍光体を有する発光装置で観察された。図２５Ｂは、いくつかの実施形態による、コーティングなしの窒化物蛍光体、ＴｉＯ２でコーティングされたもの、及び２つの異なる焼成温度でＳｉＯ２でコーティングされたものについて、１０００時間を超える時間間隔での、相対的色度シフト（ＣＩＥ  Δｙ）を示す。図２５Ｂに示すように、二酸化チタンコーティングされた蛍光体及びコーティングなしの蛍光体と比較したときに、最も高い色安定性は、焼成温度を問わず、二酸化ケイ素でコーティングされた蛍光体を有する発光装置で観察された。
【０１８９】
本明細書の教示を実施する別の方法が存在することに留意すべきである。したがって、提示されている実施形態は、例示的なものと見なすべきものであり、制限的なものではない。また本発明は、本明細書に提示されている説明に制限されるべきものではなく、添付されている請求項の範囲及び同等物の範囲内で改変できるものである。蛍光体又はコーティング材料組成に対するバリエーション、特に、コーティング材料の屈折率又は蛍光体の発光に影響するバリエーションは、望ましいコーティングの厚さに影響し得る。例えば、本明細書に教示されるＳｉＯ２コーティングされた蛍光体について、望ましい性能パラメータを維持しながら、熱と水分に対する優れた安定性を所有する光ルミネセンス材料を提供するには、場合によりそのコーティング厚さは、約１０ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲であることができ、また１５ｎｍ〜約２０ｎｍにまで制限できる。コーティング材料は場合により、当業者に周知の任意の方法を用いて適用することができ、また場合により、特定の光ルミネセンス材料を、有機金属又は有機前駆体を含む特定の液相堆積プロセスを使用して適用することができる。本明細書の教示に見られるように、この堆積速度は制御することができる。例えば、堆積速度は、前駆体濃度、前駆体の添加速度、及び／又はプロセスの温度によって制御することができる。気相原子層堆積（ＡＬＤ）の類推により、本明細書に教示される実施形態は、高い形態均一性及び／又は厚さを有する、より薄いコーティングを実現するための、制御された堆積を可能にする、液相原子層堆積を包含すると見なすことができる。またいくつかの実施形態において、制御された堆積により、光ルミネセンス材料の上に、より厚いコーティングを堆積させることができる。また、本明細書に教示されているコーティング及び基材を用いて特に驚くべき結果が示されているが、様々な光ルミネセンス材料の任意のものについても、本明細書に教示されているコーティング及び方法を用いて、有益な結果が得られる可能性があることが想到される。
【０１９０】
実施例１９．赤色窒化物蛍光体のＸ線回折
下記の蛍光体が、本明細書実施例２０に示される教示を用いて作製された。Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．０５、及びＣａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．００８。Ｘ線分光法を使用して、この組成物を分析した。図２６〜２８の回折スペクトルは、回折角度２θ（入射Ｘ線ビームと反射ビームとの間の角度）に対してプロットした強度を示す。図２６は、蛍光体Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．０５のＸ線回折（ＸＲＤ）データを示す。図２７は、蛍光体Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５のＸＲＤデータを示す。図２８は、蛍光体Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．００８のＸＲＤデータを示す。
【０１９１】
実施例２０．赤色窒化物蛍光体の製造
式ＭｍＭａＭｂＤ３ｗＮ［（２／３）ｍ＋ｚ＋ａ＋（４／３）ｂ−ｗ］Ｚｚ（この式については前記で詳しく述べられている）の蛍光体が、本明細書に記述されているように製造されている。当業者には、窒化物系蛍光体の作製方法がいくつか存在し、本明細書に記述されているコーティングされた蛍光体用の窒化物系蛍光体を作製するのにこれらを使用できる可能性があることが理解されよう。第１の蛍光体合成プロセスは、例として化合物ＣａＡｌＳｉ（Ｎ，Ｆ）３：Ｅｕ２＋を使用して記述される。望ましい蛍光体を作製するのに必要な化学量論比に従って、原材料を秤量し、混合する。元素Ｍｍ、Ｍａ、及びＭｂの窒化物が、原材料として市販されている。二価金属Ｍｍのハロゲン化物、及びさまざまなハロゲン化アンモニウム融剤も市販されている。ユーロピウムの原材料源は酸化物を含むが、主にハロゲン含有融剤も使用される場合はこれは実用可能なオプションである。混合は、典型的には乳鉢又はボールミルなどの任意の一般的な混合方法を用いて実施することができる。
【０１９２】
特定の実施例において、具体的に用いられる原材料は、Ｃａ３Ｎ２、ＡＩＮ、Ｓｉ３Ｎ４、及びＥｕＦ２である。この実施例において、従来使用されている酸化ユーロピウムの代わりとして特に、フッ化ユーロピウムが使用されており、これにより酸素含有量を減らす利点を活用することができる。一実施形態では更に、不活性雰囲気（窒素又はアルゴンを含むことができる）下のグローブボックス内で原材料の秤量及び混合を行うことにより、酸素の含有量を更に減らすことができる。
【０１９３】
原材料は完全に混合され、この混合物を不活性雰囲気内で、温度約１４００℃〜２０００℃に加熱する。一実施形態において、毎分約１０℃の加熱速度が使用され、約２〜約１０時間にわたってこの温度が維持される。この焼結反応の生成物を室温まで冷まし、当前記技術分野において既知の任意の数の手段（例えば乳鉢、ボールミル、など）を使用して粉砕し、望ましい組成の粉末を作製する。
【０１９４】
Ｍｍ、Ｍａ、及びＭｂがそれぞれＣａ、Ａｌ、及びＳｉ以外である蛍光体にも、同様の作製方法を使用することができる。この場合、構成成分原材料の調合量はさまざまであることができる。
【０１９５】
酸化ユーロピウムの代わりにハロゲン化ユーロピウムを使用することによって、蛍光体生成物中の酸素含有量を、２重量パーセント未満に低減させることができる。具体的な一実施例において、酸化物の代わりにハロゲン化物を用いることで、約４．２パーセントから約０．９パーセントにまで酸素の減少がもたらされた。本発明者らによって行われた一研究において、残留した０．９パーセントは、不活性雰囲気ではなく空気中で原材料の秤量及び混合を行ったことに起因するものであった。
【０１９６】
窒化カルシウム又は窒化ストロンチウムは、本明細書の教示と共に使用できる材料の例である。窒化ストロンチウム出発原料は、ストロンチウム金属を、窒素雰囲気下、温度約６００℃〜約８５０℃で約５〜１２時間かけて窒化させることにより合成することができる。結果として得られた窒化ストロンチウムを不活性雰囲気（例えば窒素雰囲気）下、グローブボックス内で粉砕する。窒化ストロンチウム出発原料を調製するために使用される化学反応は、次の式で表わすことができる：
３Ｓｒ＋Ｎ２→Ｓｒ３Ｎ２
【０１９７】
窒化カルシウムは、市販のものを入手するか、又は具体的に調製することができる。窒化カルシウムを調製するには、窒化ストロンチウムを調製するために上述した方法と同様の手順を使用することができる。カルシウム金属を、窒素雰囲気下、温度約６００℃〜約９５０℃で約５〜１２時間かけて窒化させる。加熱工程の上限温度は、ストロンチウムの場合よりも、カルシウムの場合の方がわずかに高いことに注意されたい。この工程で得られた窒化カルシウムを、不活性雰囲気（窒素雰囲気）下、グローブボックス内で粉砕する。この化学反応は次の式で表わすことができる：
３Ｃａ＋Ｎ２→Ｃａ３Ｎ２
【０１９８】
特定の理論又は作用機序に束縛されるものではないが、Ｃａ３Ｎ２は空気中で分解して、アンモニアと水酸化カルシウムになる：
Ｃａ３Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ→３Ｃａ（ＯＨ）２＋２ＮＨ３，
出発原料が空気と混合されると、原材料混合物からアンモニアが放出されるのが観察されている。原材料を一定時間空気中に置くと、例え数分間であっても、混合物の表面が徐々に白色になる。よって、反応系から酸素を慎重に排除及び／又は除去する手順の革新を行うことに利益がある。
【０１９９】
酸素を除外するため、原材料Ｓｒ３Ｎ２、Ｃａ３Ｎ２、ＡＩＮ、Ｓｉ３Ｎ４、及び／又はＥｕＦ２は不活性雰囲気（例えば窒素及び／又はアルゴン）下で密封され、グローブボックスを使用してその状態が保持される。原材料は次に、不活性雰囲気下（通常はグローブボックス内）で秤量され、当前記技術分野で既知の通常の方法（乳鉢又はボールミルでの混合を含む）を用いて混合される。結果として得られた混合物をるつぼに入れ、これを、グローブボックスに直接接続した管状炉に移す。これは、混合した原材料の不活性雰囲気曝露を維持するためである。管状炉内で、加熱速度毎分約１０℃を用い、温度約１４００℃〜２０００℃に加熱し、その温度を約２〜１０時間の任意の時間、維持する。焼結した生成物を室温まで冷まし、既知の方法（乳鉢、ボールミル、及び同様の方法）を用いて粉砕し、望ましい組成の粉末を生成する。赤色窒化物蛍光体は、酸素含有量が１重量パーセント未満で作製することができる。
【０２００】
本明細書に記述されているように、蛍光体の発光輝度を高めるために、さまざまな量でハロゲンを蛍光体組成物に組み込むことができる。蛍光体Ｃａ０．９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０３Ｃｌ０．１５及びＣａ０．９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０３Ｆ０．１５は、酸素含有量が約２重量パーセント未満で作製され、ハロゲンを含まない同等物よりも輝度が高い。本明細書に教示される蛍光体のハロゲン源の例としては、ＭｇＦ、ＣａＦ、ＳｒＦ、ＢａＦ、ＡＩＦ、ＧａＦ、ＢＦ、ＩｎＦ、及び（ＮＨ４）２ＳｉＦ６が挙げられるがこれらに限定されない。ユーロピウムは、２種類のフッ化物ＥｕＦ２及びＥｕＦ３のいずれかにより供給することができる。二価、三価、及び四価金属のハロゲン化物の使用は、蛍光体にハロゲンを供給する唯一の方法ではなく、別の方法として、例えばＮＨ４Ｆ又はＬｉＦなどの融剤を使用することがある。具体的に、本明細書に記述される合成において原材料として好適な二価金属Ｍｍの化合物は、窒化物、酸化物、及びハロゲン化物であり、例えば、Ｍｍ３Ｎ２、ＭｍＯ、ＭｍＤ２であり、ここでも、式中、ＤはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又はそれらの組み合わせを含む。三価金属Ｍａの同様の原材料化合物は、ＭａＮ、Ｍａ２Ｏ３、及びＭａＤ３である。四価金属出発原料には、Ｍｂ３Ｎ４、及び（ＮＨ４）２ＭｂＦ６が挙げられる。ハロゲンアニオンＤの化合物にはＮＨ４Ｄ及びＡｅＤが挙げられ、式中、Ａｅはアルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、及びＭＤ２）、並びにＭｅはアルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａなど）である。ユーロピウムの酸化物Ｅｕ２Ｏ３もユーロピウムアクチベーター源として使用することができるが、この化合物中の酸素は、蛍光体の光ルミネセンス特性に対して悪影響をもたらすことが見出されている。いくつかの実施形態において、酸素を含まないユーロピウム源を使用することができ、例えば実質的に純粋なＥｕ金属（これは高価であり、実施が困難である）、又はＥｕＦ３若しくはＥｕＣｌ３などのハロゲン化ユーロピウムを使用することができる。例えばＥｕＦ３の使用は、蛍光体の発光効率を増加させ、蛍光体の発光波長が長波長側にシフトする。いくつかの実施形態において、蛍光体の作製には、ユーロピウム化合物ＥｕＤ３（式中、ＤはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、又はこれらの組み合わせ）の使用が含まれ、Ｅｕ２Ｏ３は含まれない。
【０２０１】
示されているように、本明細書に提示される教示と共に、さまざまな窒化物蛍光体を使用することができる。いくつかの実施形態において、蛍光体は、窒化物系赤色蛍光体である。いくつかの実施形態において、蛍光体は、Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘでることができ、式中、ｘは約０．００５〜約０．０５で変化できる。いくつかの実施形態において、蛍光体は、Ｃａ０．９３ＡｌＳｉＭ０．０５Ｎ３Ｅｕ０．０２：Ｆであることができ、式中、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａである。いくつかの実施形態において、蛍光体は、Ｃａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２：Ｆ、Ｃａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｍｇ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、Ｃａ０．９８ＡＩＳｉＮ３Ｃａ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、Ｃａ０．９８ＡＩＳｉＮ３Ｓｒ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、及びＣａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｂａ０．０５Ｅｕ０．０２：Ｆ、及びＣａ０．９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０３：Ｆ、及びＣａ０．９ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０３Ｆｘ、又はそのバリエーションＣａ０．９８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２：Ｆｘであることができ、式中、ｘは０．０１刻みで０〜０．１５の範囲である。例えば、いくつかの実施形態において、ｘは０．０４又は０．１５であることができる。
【０２０２】
いくつかの実施形態において、蛍光体はＣａ０．２Ｓｒ０．８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１、Ｃａ０．１５８Ｓｒ０．８１５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０２３、又はＣａ０．２Ｓｒ０．７９ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．０１：Ｆを含むことができるがこれらに限定されない。また、いくつかの実施形態において、特に新しい蛍光体は、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．０５、又はＣａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．００８、及びこれらのバリエーションからなる群から選択することができる。
【０２０３】
いくつかの実施形態において、蛍光体は例えば高圧炉内の窒素など、高圧の不活性ガス下で合成される。いくつかの実施形態において、高圧炉内の不活性ガスの圧力は約１ＭＰａ（１０ｂａｒ）である。他の実施形態において、高圧炉内の不活性ガスの圧力は約０．２ＭＰａ（２ｂａｒ）〜約１．５ＭＰａ（１５ｂａｒ）である。更に他の実施形態において、高圧炉内の不活性ガスの圧力は約０．５ＭＰａ（５ｂａｒ）〜約１．２ＭＰａ（１２ｂａｒ）である。理論に束縛されるものではないが、窒化物蛍光体の高圧合成により、品質の改善（例えば粒径が小さくなり、Ｅｕ含有量が高くなる）と信頼性の改善を伴う、高収率及びプロセス時間の短縮（すなわち、ミリング時間の短縮）を実現することができる。
【０２０４】
具体的な一実施例が、蛍光体Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５の形成について提供される。Ｃａ３Ｎ２、Ｓｒ３Ｎ２、ＡＩＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＥｕＣｌ３及びＮＨ４Ｃｌを、原材料として使用する。ここにおいてＥｕＣｌ３がＥｕ２Ｏ３の代わりに使用される。これは、Ｅｕ２Ｏ３からの系への酸素放出を防ぐためである。原材料を不活性雰囲気下でグローブボックス内で秤量し、窒素不活性雰囲気下で混合を行う。
【０２０５】
８．７９２ｇのＣａ３Ｎ２、６８．５１５ｇのＳｒ３Ｎ２、３６．４５ｇのＡＩＮ、４１．６５６ｇのＳｉ３Ｎ４、１．６１ｇのＥｕＣｌ３及び２．３７６ｇのＮＨ４Ｃｌを不活性雰囲気下でグローブボックス内で秤量し、グローブボックス内で、又は窒素不活性雰囲気下で通常のボールミルにより、又は同様の方法により、混合を実施する。混合した原材料をグローブボックス内でＭｏるつぼに入れ、このるつぼを高温炉に入れる。るつぼ内の混合した原材料を、窒素不活性雰囲気下、加熱速度１０℃／分で１７００℃に加熱し、１７００℃で７時間維持し、焼成する。焼成の完了後、原材料を室温まで冷まし、次に乳鉢、ボールミル、などの粉砕手段を使用して粉砕する。粉末化された蛍光体を蒸留水で洗い、乾燥させてから、３８μｍスクリーンでふるいにかける。この手順全体が完全に、空気及び水分の影響を受けない。結果として得られた蛍光体Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５の特性を、下の表に示す。
【０２０６】
【表９】
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【０２０７】
具体的な一実施例が、
Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８の形成について提供される。Ｃａ３Ｎ２、ＡＩＮ、Ｓｉ３Ｎ４、及びＥｕＣｌ３が、原材料として使用される。ここにおいてＥｕＣｌ３がＥｕ２Ｏ３の代わりに使用される。これは、Ｅｕ２Ｏ３からの系への酸素放出を防ぐためである。原材料を不活性雰囲気下でグローブボックス内で秤量し、窒素不活性雰囲気下で混合を行う。
【０２０８】
４３．４２ｇのＣａ３Ｎ２、７６．２２ｇのＡＩＮ、１９３．５４ｇのＳｉ３Ｎ４、及び１２．９ｇのＥｕＣｌ３を不活性雰囲気下でグローブボックス内で秤量し、グローブボックス内で、又は窒素不活性雰囲気下で通常のボールミルにより、又は同様の方法により、混合を実施する。混合した原材料をグローブボックス内でＭｏるつぼに入れ、このるつぼを高温炉に入れる。るつぼ内の混合した原材料を、窒素不活性雰囲気下、加熱速度１０℃／分で１７５０℃に加熱し、１７５０℃で約７時間維持し、焼成する。焼成の完了後、原材料を室温まで冷まし、次に乳鉢、ボールミル、又は同様物の粉砕手段を使用して粉砕する。粉末化された蛍光体を蒸留水で洗い、乾燥させてから、３８μｍスクリーンでふるいにかける。この手順全体が完全に、空気及び水分の影響を受けない。結果として得られた蛍光体Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８の特性を、下の表に示す。
【０２０９】
【表１０】
2014532798.tif 000012
【０２１０】
いくつかの実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＣａＳｒ０．８−ｘＡｌＳｉＮ３：Ｅｕｘ：Ｄを有することができ、式中、ｘは約０．００１刻みで約０．００１〜約０．００９の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。他の実施形態において、窒化物蛍光体は、式ＣａＳｒ０．８−ｘＡｌＳｉＮ３：Ｅｕｘ：Ｄを有することができ、式中、ｘは約０．００１刻みで約０．００１〜約０．００９の範囲であり、ただしｘは０．００５ではなく、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。
【０２１１】
いくつかの実施形態において、この蛍光体は、式
Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９８ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００２：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３、Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９６ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００４：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９４ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００６：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９２ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００８：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９１ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００９：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９７ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００３：Ｃｌ０．０５、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９６ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００４：Ｃｌ０．０５又はＣａ０．２Ｓｒ０．７９２５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７５：Ｃｌ０．０５である。他の実施形態において、この蛍光体は、Ｃａ０．２Ｓｒ０．７９５ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００５：Ｃｌ０．０５である。
【０２１２】
他の実施形態において、この蛍光体は、式Ｃａ１−ｘＡｌＳｉＮ３Ｅｕｘ：Ｄであり、式中、ｘは約０．０００１〜約０．５００の範囲であり、Ｄはフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を含む。いくつかの実施形態において、蛍光体は、式Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３Ｅｕ０．００７Ｃｌ０．００８を有する。
【０２１３】
本発明は、本明細書の特定の実施形態を参照して具体的に記述されているが、当業者には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細に変更及び改変を行い得ることが、容易に明らかとなろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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