(57)【要約】  組成物（Ａ１）〜（Ａ６２）およびそれらの組み合わせからなる群から選択される緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合されたＬＥＤ光源を含むデバイス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下からなる群から選択される緑色発光蛍光体を備える蛍光体材料に光学的に結合されたＬＥＤ光源を備えるデバイス：
（Ａ１）．ＡＵＳｉＯ６（式中、Ａは、Ｃｓ、Ｒｂ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ２）．Ａ２（ＵＯ２）Ｓｉ２Ｏ６（式中、Ａは、Ｃｓ、Ｒｂ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ３）．Ａ２ＭｎＵ３Ｏ１１（式中、Ａは、Ｋ、Ｒｂ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ４）．Ｋ４ＭＵ３Ｏ１２（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ５）．Ｍ３ＵＯ６（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ６）．Ｎａ５−ｘＭｘＵＯ６（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｎｄ、またはそれらの組み合わせであり；０≦ｘ≦３）；
（Ａ７）．ＬＵＯ４（式中、Ｌは、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ８）．Ｎａ３ＭＵ６Ｆ３０（式中、Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ９）．Ｂａ２ＭＵＯ６（式中、Ｍは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ１０）．Ｎａ３Ａ３（ＵＯ２）３（Ｓｉ２Ｏ７）２−２Ｈ２Ｏ（式中、Ａは、Ｋ、Ｒｂ、またはそれらの組み合わせである）；；
（Ａ１１）．Ａ３（Ｕ２Ｏ４）Ｇｅ２Ｏ７（式中、Ａは、Ｒｂ、Ｃｓ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ１２）．Ｂａ２（ＵＯ２）（ＴＯ４）２（式中、Ｔは、Ｐ、Ａｓ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ１３）．Ｋ８Ｕ７Ｏ２４；
（Ａ１４）．Ｎａ４ＵＯ５；
（Ａ１５）．ＮｉＵ２Ｏ６；
（Ａ１６）．Ｋ２ＵＯ４；
（Ａ１７）．Ｌｉ３．２Ｍｎ１．８Ｕ６Ｏ２２；
（Ａ１８）．Ｋ８（Ｋ５Ｆ）Ｕ６Ｓｉ８Ｏ４０；
（Ａ１９）．Ｎａ９Ｆ２（ＵＯ２）３（Ｓｉ２Ｏ７）２；
（Ａ２０）．Ｃｓ２Ｍｎ３Ｕ６Ｏ２２；
（Ａ２１）．ＢａＫ４Ｕ３Ｏ１２；
（Ａ２２）．Ｂａ２Ｎａ０．３８Ｕ１．１７Ｏ６；
（Ａ２３）．Ｎａ３．１３Ｍｇ１．４３Ｕ６Ｆ３０；
（Ａ２４）．Ｎａ２．５Ｍｎ１．７５Ｕ６Ｆ３０；
（Ａ２５）．Ｋ８Ｕ７Ｏ２４；
（Ａ２６）．ＫＵＯ３Ｃｌ；
（Ａ２７）．Ａ（ＵＯ２）ＯＣｌ（式中、Ａは、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｎａまたはそれらの組み合わせである）；
（Ａ２８）．Ｎａ６Ｒｂ４（ＵＯ２）４Ｓｉ１２Ｏ３３；
（Ａ２９）．Ｃｓ２Ｋ（ＵＯ２）２Ｓｉ４Ｏ１２；
（Ａ３０）．Ｃｓ８Ｕ（ＵＯ２）３（Ｇｅ３Ｏ９）３−３Ｈ２Ｏ；
（Ａ３１）．Ｃｓ２ＵＳｉ６Ｏ１５；
（Ａ３２）．Ｃｓ４ＵＧｅ８Ｏ２０；
（Ａ３３）．Ｃｓ２Ｋ（ＵＯ）２Ｓｉ４Ｏ１２；
（Ａ３４）．Ｃｓ３（ＵＯ２）２（ＰＯ４）Ｏ２；
（Ａ３５）．Ｃｓ２（ＵＯ２）２（ＰＯ４）２；
（Ａ３６）．Ｃｓ２ＵＯ２Ｃｌ４；
（Ａ３７）．Ｂａ３（ＵＯ２）２（ＨＰＯ４）２（ＰＯ４）２；
（Ａ３８）．Ｂａ（ＵＯ２）Ｆ（ＰＯ４）；
（Ａ３９）．Ｎａ７（ＵＯ２）３（ＵＯ）２Ｓｉ４Ｏ１６；
（Ａ４０）．ＣａＯ：Ｕ；
（Ａ４１）．ＳｒＭｏＯ４：Ｕ；
（Ａ４２）．ＢａＳＯ４：Ｕ；
（Ａ４３）．ＭｇＯ：Ｕ；
（Ａ４４）．Ｌｉ４ＭｇＷＯ６：Ｕ；
（Ａ４５）．Ｌｉ４ＷＯ５：Ｕ；
（Ａ４６）．Ｌｉ６Ｍｇ５Ｓｂ２Ｏ１３：Ｕ；
（Ａ４７）．Ｌｉ３ＮｂＯ４：Ｕ；
（Ａ４８）．Ｌｉ３ＳｂＯ４：Ｕ；
（Ａ４９）．Ｌｉ２ＳｎＯ３：Ｕ；
（Ａ５０）．ＬｉＳｃＯ２：Ｕ；
（Ａ５１）．ＬｉＮｂＯ３：Ｕ；
（Ａ５２）．ＬｉＳｂＯ３：Ｕ；
（Ａ５３）．ＮａＳｂＯ３：Ｕ；
（Ａ５４）．Ｙ６ＷＯ１２：Ｕ；
（Ａ５５）．（Ｃａ，Ｃｄ，Ｍｇ）ＷＯ４：Ｕ（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｍｇ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ５６）．Ｌｉ２ＷＯ４：Ｕ；
（Ａ５７）．Ｌｉ３ＰＯ４：Ｕ；
（Ａ５８）．Ｃａ２ＭｇＷＯ６：Ｕ；
（Ａ５９）．ＳｒＺｎＰ２Ｏ７：Ｕ；
（Ａ６０）．Ｒ２ＴｅＯ６：Ｕ（式中、Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ６１）．Ｍ３ＴｅＯ６：Ｕ（式中、Ｍは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、またはそれらの組み合わせである）；
（Ａ６２）．Ｂａ２ＴｅＯ５：Ｕ；およびそれらの組み合わせ。
【請求項２】
グループ（Ａ２）の前記緑色発光蛍光体が、Ｃｓ２（ＵＯ２）Ｓｉ２Ｏ６、Ｒｂ２（ＵＯ２）Ｓｉ２Ｏ６、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
グループ（Ａ６）の前記緑色発光蛍光体が、以下を含む、請求項１に記載のデバイス：
Ｎａ３Ｃａ１．５ＵＯ６、
Ｎａ４．５Ｎｄ０．５ＵＯ６、またはそれらの組み合わせ。
【請求項４】
前記緑色発光蛍光体が、Ｋ８（Ｋ５Ｆ）Ｕ６Ｓｉ８Ｏ４０を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記緑色発光蛍光体が、ＫＵＯ３Ｃｌを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
グループ（Ａ２７）の前記緑色発光蛍光体が、以下を含む、請求項１に記載のデバイス：
Ｃｓ（ＵＯ２）ＯＣｌ、
Ｎａ（ＵＯ２）ＯＣｌ、
Ｒｂ（ＵＯ２）ＯＣｌ、またはそれらの組み合わせ。
【請求項７】
前記緑色発光蛍光体が、ＳｒＺｎＰ２Ｏ７：Ｕを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記蛍光体材料が、式Ｉの蛍光体をさらに含む、請求項１に記載のデバイス
ＡｘＭＦｙ：Ｍｎ４＋
Ｉ
（式中、
Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、またはそれらの組み合わせであり；
Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、またはそれらの組み合わせであり；
ｘは、ＭＦｙイオンの電荷の絶対値であり；
ｙは、５、６、または７である）。
【請求項９】
式Ｉの前記蛍光体が、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋である、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
請求項１に記載のデバイスを備える照明装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のデバイスを備えるバックライト装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバックライト装置を備えるテレビ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のバックライト装置を備える携帯電話。
【請求項１４】
請求項１１に記載のバックライト装置を備えるコンピュータモニター。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
現在のディスプレイデバイス技術は、産業用および住宅用の用途で最も広く使用されているフラットパネルディスプレイのうちの１つである液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に依存する。しかしながら、低エネルギー消費、コンパクトサイズ、および高輝度を有する次世代デバイスは、色域（ＮＴＳＣ比）の改善が必要である。
【０００２】
ディスプレイで使用するためのＬＥＤバックライトユニット（ＢＬＵ）は、青色ＬＥＤ、緑色蛍光体、および赤色蛍光体の組み合わせに基づく。ＬＥＤ  ＢＬＵの色域は、主に蛍光体の選択によって決定される。赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋のピークは、半値全幅（ＦＷＨＭ）が６〜８ｎｍであり、発光ピークの相対強度に対応して高い色再現性をもたらす。緑色蛍光体、β−サイアロン：Ｅｕ２＋の半値幅は、４６〜５２ｎｍであり、ピーク波長は、５３４ｎｍであり、これは、純粋な緑色ではなく、緑がかった黄色である。したがって、青色放射線を効率的に吸収し、高い量子効率を提供し、かつ演色性が改善された新しい緑色発光蛍光体も必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
簡潔に言えば、一態様では、本開示は、組成物（Ａ１）〜（Ａ６２）およびそれらの組み合わせからなる群から選択される緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合されたＬＥＤ光源を含むデバイスに関する。
【０００４】
別の態様は、デバイスを含む照明装置である。さらに別の態様は、デバイスを含むバックライト装置である。
【０００５】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明が、図面を通して同様の文字が同様の部分を表す添付の図面を参照して読まれるとき、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の一実施形態によるデバイスの概略図である。
【図２】本開示の一実施形態による照明装置の概略断面図である。
【図３】本開示の別の実施形態による照明装置の概略断面図である。
【図４】本開示のさらに別の実施形態による照明装置の概略断面図である。
【図５】本開示の一実施形態によるバックライト装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の明細書および特許請求の範囲において、単数形「ａ（１つ）」、「ａｎ（１つ）」、および「ｔｈｅ（その）」は、文脈が明らかに他のことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書で使用される場合、「または」という用語は、排他的であることを意味せず、存在する参照コンポーネントのうちの少なくとも１つを指し、文脈で明確に指示されていない限り、参照コンポーネントの組み合わせが存在し得る場合を含む。
【０００８】
本明細書および特許請求の範囲を通して本明細書で使用される近似言語は、それが関連する基本的な機能の変化をもたらすことなく、許容可能に変動し得るあらゆる量的表現を修正するために適用され得る。したがって、「約」および「実質的に」などの１つまたは複数の用語によって修飾された値は、指定された正確な値に限定されない。場合によっては、近似言語は、値を測定するための機器の精度に対応し得る。
【０００９】
本開示によるデバイスは、組成物（Ａ１）〜（Ａ６２）およびそれらの組み合わせからなる群から選択される緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合されたＬＥＤ光源を含む。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、組成物（Ａ２）、（Ａ１８）、（Ａ２６）、（Ａ２７）、（Ａ５９）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００１０】
グループ（Ａ１）〜（Ａ１２）、（Ａ５５）、（Ａ６０）、および（Ａ６１）の組成物は、式を表し、各式は、様々な可能な緑色発光蛍光体を表す。式は、それぞれの式の緑色発光蛍光体、または可能な緑色発光蛍光体の組み合わせを含み得る。さらに、（Ａ４０）〜（Ａ６２）などのいくつかの組成物では、組成物において、コロン「：」の後に「Ｕ」が示される。この表現は、組成物がＵ（ウラン）でドープされていることを示し、Ｕドープ蛍光体と呼ばれ得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ１）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ１）の緑色発光蛍光体の例には、ＣｓＵＳｉＯ６、ＲｂＵＳｉＯ６、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ２）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ２）の緑色発光蛍光体の例には、Ｃｓ２（ＵＯ２）Ｓｉ２Ｏ６、Ｒｂ２（ＵＯ２）Ｓｉ２Ｏ６、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ３）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ３）の緑色発光蛍光体の例には、Ｋ２ＭｎＵ３Ｏ１１、Ｒｂ２ＭｎＵ３Ｏ１１、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ３）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ４）の緑色発光蛍光体の例には、Ｋ４ＣａＵ３Ｏ１２、Ｋ４ＳｒＵ３Ｏ１２、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ５）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ５）の緑色発光蛍光体の例には、Ｃａ３ＵＯ６、Ｓｒ３ＵＯ６、またはそれらの組み合わせが含まれる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ６）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ６）の緑色発光蛍光体の例には、Ｎａ３Ｃａ１．５ＵＯ６、Ｎａ４．５Ｎｄ０．５ＵＯ６、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ７）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ７）の緑色発光蛍光体の例には、ＣａＵＯ４、ＭｎＵＯ４、ＦｅＵＯ４、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ８）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ８）の緑色発光蛍光体の例には、Ｎａ３ＧａＵ６Ｆ３０、Ｎａ３ＡｌＵ６Ｆ３０、Ｎａ３ＴｉＵ６Ｆ３０、Ｎａ３ＶＵ６Ｆ３０、Ｎａ３ＣｒＵ６Ｆ３０、およびＮａ３ＦｅＵ６Ｆ３０が含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ９）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ９）の緑色発光蛍光体の例には、Ｂａ２ＮｉＵＯ６、Ｂａ２ＣｕＵＯ６、およびＢａ２ＺｎＵＯ６が含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ１０）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ１０）の緑色発光蛍光体の例には、Ｎａ３Ｋ３（ＵＯ２）３（Ｓｉ２Ｏ７）−２Ｈ２Ｏ、Ｎａ３Ｒｂ３（ＵＯ２）３（Ｓｉ２Ｏ７）−２Ｈ２Ｏ、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ１１）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ１１）の緑色発光蛍光体の例には、Ｒｂ３（Ｕ２Ｏ４）Ｇｅ２Ｏ７、Ｃｓ３（Ｕ２Ｏ４）Ｇｅ２Ｏ７、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ１２）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ１２）の緑色発光蛍光体の例には、Ｂａ２（ＵＯ２）（ＰＯ４）２、Ｂａ２（ＵＯ２）（ＡｓＯ４）２、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ２７）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ２７）の緑色発光蛍光体の例には、Ａ（ＵＯ２）ＯＣｌが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ５５）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ５５）の緑色発光蛍光体の例には、ＣａＷＯ４：Ｕ、ＣｄＷＯ４：Ｕ、ＭｇＷＯ４：Ｕ、またはそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ６０）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ６０）の緑色発光蛍光体の例には、Ｙ２ＴｅＯ６：ＵおよびＧｄ２ＴｅＯ６：Ｕが含まれる。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、式（Ａ６１）の組成物からなる群から選択される。式（Ａ６１）の緑色発光蛍光体の例には、Ｃａ３ＴｅＯ６：Ｕ、Ｓｒ３ＴｅＯ６：Ｕ、Ｍｇ３ＴｅＯ６：Ｕ、またはそれらの組み合わせが含まれる。緑色発光蛍光体の他の好適な例には、Ｋ８（Ｋ５Ｆ）Ｕ６Ｓｉ８Ｏ４０、ＳｒＺｎＰ２Ｏ７：Ｕ、ＫＵＯ３Ｃｌ、ＣｓＵＯ３Ｃｌ、ＮａＵＯ３Ｃｌ、ＲｂＵＯ３Ｃｌ、またはそれらの組み合わせが含まれる。
【００１３】
本明細書で開示される緑色発光蛍光体は、近ＵＶまたは青色領域（約４００ｎｍ〜４７０ｎｍの波長範囲）の放射線を吸収し、約５１０ｎｍ〜約５４０ｎｍ、特に約５２０ｎｍ〜約５３０ｎｍの波長範囲を中心とする発光ピークを有する狭い領域で放出し得る。いくつかの実施形態では、これらの蛍光体を蛍光体ブレンドで利用して、白色光を生成し得る。これらの狭い緑色発光蛍光体は、特にディスプレイ用途において有用であり得る。
【００１４】
いくつかの実施形態では、Ｍｎ２＋、Ｍｎ４＋、Ｃｅ３＋、Ｓｎ２＋、Ｂｉ３＋、Ｓｂ３＋、Ｃｒ３＋、Ｔｂ３＋、Ｐｒ３＋、Ｅｕ３＋、Ｔｉ４＋、Ｉｎ＋、Ｔｌ＋、Ｄｙ３＋、およびＰｂ２＋などの活性化イオンが、緑色発光蛍光体中にさらに存在し得る。緑色発光蛍光体がＵドープ蛍光体（例えば、組成物（Ａ４０）〜（Ａ６２））を含む実施形態では、活性化イオンは、追加の活性化イオンとして存在し得る。
【００１５】
本開示のデバイスは、一般的な照明およびディスプレイ用途のための照明およびバックライト装置として使用され得る。例には、クロマティックランプ、プラズマスクリーン、キセノン励起ランプ、ＵＶ励起マーキングシステム、自動車用ヘッドランプ、家庭用および劇場用プロジェクター、レーザー励起デバイス、ポイントセンサー、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）バックライトユニット、テレビ、コンピュータモニター、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、および本明細書に記載されるようなＬＥＤ光源を含むディスプレイを有する他のハンドヘルドデバイスが含まれる。これらの用途のリストは、単なる例示であり、網羅的なものではない。
【００１６】
図１は、本開示の一実施形態によるデバイス１０を示す。デバイス１０は、ＬＥＤ光源１２および本開示で上記したような緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料１４を含む。ＬＥＤ光源１２は、ＵＶまたは青色発光ＬＥＤを備え得る。いくつかの実施形態では、ＬＥＤ光源１２は、約４４０ｎｍ〜約４６０ｎｍの波長範囲の青色光を生成する。デバイス１０では、本明細書に記載されるような緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料１４は、ＬＥＤ光源１２に光学的に結合される。光学的に結合されるとは、ＬＥＤ光源１２からの放射線が蛍光体材料１４を励起することができ、蛍光体材料１４が、放射線による励起に応答して光を放出することができることを意味する。蛍光体材料１４は、ＬＥＤ光源１２の一部上に配置されてもよく、またはＬＥＤ光源１２から遠く離れて位置してもよい。
【００１７】
ＬＥＤ光源は、無機ＬＥＤ光源または有機ＬＥＤ光源であり得る。本明細書で使用される「ＬＥＤ光源」という用語は、半導体レーザダイオード（ＬＤ）、無機発光ダイオード、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、またはＬＥＤとＬＤとのハイブリッドなどのすべてのＬＥＤ光源を包含することを意味する。さらに、特に明記しない限り、ＬＥＤ光源は、別の放射線源で置き換え、補足、または増強され得、半導体、半導体ＬＥＤ、またはＬＥＤチップへのあらゆる言及は、ＬＤおよびＯＬＥＤを含むがこれらに限定されない、任意の適切な放射線源の単なる代表であることを理解すべきである。
【００１８】
いくつかの実施形態では、蛍光体材料１４は、式Ｉ：Ａ２［ＭＦ６］：Ｍｎ４＋の赤色発光蛍光体をさらに含み、式中、Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、またはそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、またはそれらの組み合わせである。式Ｉの赤色発光蛍光体は、ＬＥＤ光源１２に光学的に結合される。式Ｉの蛍光体は、ＵＳ７，４９７，９７３、およびＵＳ８，９０６，７２４、ならびにＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙに譲渡された関連特許に記載されている。
【００１９】
式Ｉの赤色発光蛍光体の例には、Ｋ２［ＳｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｋ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｋ２［ＳｎＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｃｓ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｒｂ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｃｓ２［ＳｉＦ６］Ｍｎ４＋、Ｒｂ２［ＳｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｎａ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｎａ２［ＺｒＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＺｒＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＢｉＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＹＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＬａＦ７］：Ｍ４＋、Ｋ３［ＧｄＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＮｂＦ７］：Ｍｎ４＋、またはＫ３［ＴａＦ７］：Ｍｎ４＋が含まれる。特定の実施形態では、式Ｉの蛍光体は、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋である。
【００２０】
蛍光体材料１４は、粉末、ガラス、複合体、例えば、蛍光体−ポリマー複合体または蛍光体−ガラス複合体などの任意の形態で存在し得る。さらに、蛍光体材料１４は、層、シート、ストリップ、分散微粒子、またはそれらの組み合わせとして使用され得る。いくつかの実施形態では、蛍光体材料１４は、ガラス形態の緑色発光蛍光体を含む。これらの実施形態のいくつかでは、デバイス１０は、蛍光体ホイール（図示せず）の形態で蛍光体材料１４を含み得る。蛍光体ホイールは、ガラス形態で緑色発光蛍光体を含み得る。蛍光体ホイールおよび関連デバイスは、以前に出願された特許出願シリアル番号ＰＣＴ／ＵＳ１７／３１６５４に記載されている。
【００２１】
いくつかの実施形態では、デバイス１０は、ディスプレイ用途のためのバックライトユニットであり得る。これらの実施形態では、緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料１４は、ＬＥＤ光源１２の表面上に実装または配置されるシートまたはストリップの形態で存在し得る。バックライトユニットおよび関連デバイスは、以前に出願された特許出願シリアル番号１５／３７０７６２に記載されている。
【００２２】
図２は、いくつかの実施形態による照明装置またはランプ１００を示す。照明装置１００は、ＬＥＤチップ２２およびＬＥＤチップ２２に電気的に取り付けられたリード２４を含む。リード２４は、より厚いリードフレーム２６（複数可）によって支持された細いワイヤを備えてもよく、またはリード２４は、自立した電極を備えてもよく、リードフレームは、省かれてもよい。リード２４は、ＬＥＤチップ２２に電流を提供し、それにより、ＬＥＤチップ２２に放射線を放出させる。
【００２３】
ＬＥＤチップ２２は、エンベロープ２８内に封入され得る。エンベロープ２８は、例えばガラスまたはプラスチックで形成され得る。ＬＥＤチップ２２は、封入材料３２によって囲まれ得る。封入材料３２は、低温ガラス、または当技術分野で知られているポリマーもしくは樹脂、例えば、エポキシ、シリコーン、エポキシ−シリコーン、アクリレート、またはそれらの組み合わせであり得る。代替の実施形態では、照明装置１００は、エンベロープ２８なしで封入材料３２のみを含んでもよい。エンベロープ２８および封入材料３２の両方は、光がこれらの要素を透過可能なように透明でなければならない。
【００２４】
引き続き図２を参照すると、本明細書に記載されるように緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料の層３０が、ＬＥＤチップ２２の表面２１上に配置される。層３０は、例えば、シリコーンと蛍光体材料とを混合することによって調製されたスラリーを使用して、任意の適切な方法によって配置され得る。１つのそのような方法では、蛍光体材料の粒子がランダムに懸濁されているシリコーンスラリーが、ＬＥＤチップ２２の周りに置かれる。この方法は、層３０およびＬＥＤチップ２２の可能な位置の単なる例示である。図示されるように、層３０は、配置され、例えば、ＬＥＤチップ２２の上にスラリーをコーティングおよび乾燥することにより、ＬＥＤチップ２２の表面２１の上または表面２１上に直接コーティングされ得る。表面２１は、ＬＥＤチップ２２の発光面である。ＬＥＤチップ２２によって放出された光は、層３０の蛍光体材料によって放出された光と混合して、所望の発光を生成する。
【００２５】
他のいくつかの実施形態では、本明細書に記載されるように緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料は、図２に示すようにＬＥＤチップ２２上に直接配置される代わりに、封入材料３２内に散在される。図３は、封入材料３２の一部内に散在した蛍光体材料の微粒子３４を含む照明装置３００を図示する。蛍光体材料の微粒子は、封入材料３２の体積全体にわたって散在され得る。ＬＥＤチップ２２によって放出される青色光は、蛍光体材料の微粒子３４によって放出される光と混合し、混合した光は、照明装置２００から透過する。
【００２６】
他のいくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料の層３６は、ＬＥＤチップ２２の上に形成される（図２）代わりに、図４に示すようにエンベロープ２８の表面上にコーティングされる。示されるように、層３６は、エンベロープ２８の内面２９上にコーティングされるが、層３６は、必要に応じて、エンベロープ２８の外面上にコーティングされ得る。層３６は、エンベロープ２８の表面全体上に、またはエンベロープ２８の内面２９の上部のみにコーティングされ得る。ＬＥＤチップ２２によって放出されたＵＶ／青色光は、層３６によって放出された光と混合し、混合された光は透過する。もちろん、蛍光体材料は、（図２〜４に示すように）任意の２つもしくは３つすべての場所、またはエンベロープ２８とは別個に、またはＬＥＤチップ２２に統合されるなどの任意の他の好適な場所に位置し得る。
【００２７】
上記の構成のいずれかまたはすべてにおいて、図２、図３、または図４にそれぞれ示される照明装置１００、２００、または３００は、封入材料３２に埋め込まれた複数の散乱粒子（図示せず）も含み得る。散乱粒子は、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、またはチタニアを含み得る。散乱粒子は、ＬＥＤチップ２２から放出された指向性光を、好ましくは無視できる量の吸収で効果的に散乱させる。
【００２８】
いくつかの実施形態は、図５に図示されるようにバックライト装置５０を対象とする。バックライト装置５０は、バックライトまたはディスプレイ用途のための表面実装デバイス（ＳＭＤ）タイプの発光ダイオードを含む。このＳＭＤは、「側面発光型」であり、導光部材５４の突出部上に発光窓５２を有する。ＳＭＤパッケージは、上記で定義されたようにＬＥＤチップ、および本明細書で記載されるように緑色発光蛍光体を含む蛍光体材料を備え得る。いくつかの実施形態では、ＳＭＤパッケージは、上記で定義されたようにＬＥＤチップ、ならびに本明細書に記載されるように緑色発光蛍光体および式Ｉの赤色発光Ｍｎ４＋ドープ蛍光体を含む蛍光体材料を備え得る。
【００２９】
緑色発光蛍光体、および任意選択で式Ｉの赤色発光Ｍｎ４＋ドープ蛍光体に加えて、蛍光体材料は、１つ以上の他の発光材料をさらに含み得る。青、黄、赤、オレンジ、または他の色の蛍光体などの追加の発光材料を蛍光体材料に使用して、得られる光の白色をカスタマイズし、特有のスペクトルパワー分布を生成し得る。
【００３０】
蛍光体材料での使用に好適な追加の蛍光体には、以下が含まれるが、これらに限定されない：
【００３１】
（（Ｓｒ１−ｚ（Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）ｚ）１−（ｘ＋ｗ）（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ）ｗＣｅｘ）３（Ａｌ１−ｙＳｉｙ）Ｏ４＋ｙ＋３（ｘ−ｗ）Ｆ１−ｙ−３（ｘ−ｗ）、０＜ｘ≦０．１０、０≦ｙ≦０．５、０≦ｚ≦０．５、０≦ｗ≦ｘ；（Ｃａ，Ｃｅ）３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２（ＣａＳｉＧ）；（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）３Ａｌ１−ｘＳｉｘＯ４＋ｘＦ１−ｘ：Ｃｅ３＋（ＳＡＳＯＦ））；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ５：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋；（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６＊ｖＢ２Ｏ３：Ｅｕ２＋（式中、０＜ｖ≦１）；Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８＊２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋；（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋；ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋；２ＳｒＯ＊０．８４Ｐ２Ｏ５＊０．１６Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ２＋；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋；（Ｙ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｓｃ，Ｌａ）ＢＯ３：Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋；ＺｎＳ：Ｃｕ＋、Ｃｌ−；ＺｎＳ：Ｃｕ＋、Ａｌ３＋；ＺｎＳ：Ａｇ＋、Ｃｌ−；ＺｎＳ：Ａｇ＋、Ａｌ３＋；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ１−ｎＯ４−２ｎ：Ｅｕ２＋（式中、０≦ｎ≦０．２）；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋；（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）２Ｓ４：Ｅｕ２＋；
（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５−ａＯ１２−３／２ａ：Ｃｅ３＋（式中、０≦ａ≦０．５）；（Ｃａ，Ｓｒ）８（Ｍｇ，Ｚｎ）（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋；Ｎａ２Ｇｄ２Ｂ２Ｏ７：Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋；（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋；（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｂｉ３＋；（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｂｉ３＋；（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）ＶＯ４：Ｅｕ３＋、Ｂｉ３＋；（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋；ＳｒＹ２Ｓ４：Ｅｕ２＋；ＣａＬａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋；（Ｙ，Ｌｕ）２ＷＯ６：Ｅｕ３＋、Ｍｏ６＋；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ｂＳｉｇＮｍ：Ｅｕ２＋（式中、２ｂ＋４ｇ＝３ｍ）；Ｃａ３（ＳｉＯ４）Ｃｌ２：Ｅｕ２＋；（Ｌｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｂ）２−ｕ−ｖＣｅｖＣａ１＋ｕＬｉｗＭｇ２−ｗＰｗ（Ｓｉ，Ｇｅ）３−ｗＯ１２−ｕ／２（式中、−０．５≦ｕ≦１、０＜ｖ≦０．１、０≦ｗ≦０．２）；（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ）２−ｍ（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ）ＣａｍＳｉ４Ｎ６＋ｍＣ１−ｍ：Ｃｅ３＋、（式中、０≦ｍ≦０．５）；（Ｌｕ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｙ）、Ｅｕ２＋および／またはＣｅ３＋でドープされたアルファ−ＳｉＡｌＯＮ；Ｓｒ（ＬｉＡｌ３Ｎ４）：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＳｉＯ２Ｎ２：Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋；ベータ−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、３．５ＭｇＯ＊０．５ＭｇＦ２＊ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋；Ｃａ１−ｃ−ｆＣｅｃＥｕｆＡｌ１＋ｃＳｉ１−ｃＮ３、（式中、０≦ｃ≦０．２、０≦ｆ≦０．２）；Ｃａ１−ｈ−ｒＣｅｈＥｕｒＡｌ１−ｈ（Ｍｇ，Ｚｎ）ｈＳｉＮ３、（式中、０≦ｈ≦０．２、０≦ｒ≦０．２）；Ｃａ１−２ｓ−ｔＣｅｓ（Ｌｉ，Ｎａ）ｓＥｕｔＡｌＳｉＮ３、（式中、０≦ｓ≦０．２、０≦ｔ≦０．２、ｓ＋ｔ＞０）；（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋、およびＬｉ２ＣａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋。
【００３２】
蛍光体材料中の個々の蛍光体のそれぞれの比率は、所望の光出力の特徴に応じて変動し得る。様々な蛍光体材料中の個々の蛍光体の相対的な割合は、それらの発光がブレンドされ、デバイス、例えば照明器具で用いられると、ＣＩＥ色度図に所定のｘおよびｙ値の可視光が生成されるように調整され得る。
【００３３】
蛍光体材料での使用に好適な他の追加の発光材料には、ポリフルオレン、好ましくはポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）などのエレクトロルミネセントポリマー、およびポリ（９，９’−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−Ｎ，Ｎ’−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミン）（Ｆ８−ＴＦＢ）；ポリ（ビニルカルバゾール）、およびポリフェニレンビニレンなどのそれらのコポリマー、ならびにそれらの誘導体が含まれる。加えて、発光層は、青、黄、オレンジ、緑、または赤色のリン光色素もしくは金属錯体、量子ドット材料、またはそれらの組み合わせを含み得る。リン光色素としての使用に好適な材料には、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（赤色色素）、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（緑色色素）、およびイリジウム（ＩＩＩ）ビス（２−（４，６−ジフルオルフェニル）ピリジナト−Ｎ、Ｃ２）（青色色素）が含まれるが、これらに限定されない。ＡＤＳ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅｓ  Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ．）から市販されている蛍光およびリン光金属錯体も使用され得る。ＡＤＳ緑色色素には、ＡＤＳ０６０ＧＥ、ＡＤＳ０６１ＧＥ、ＡＤＳ０６３ＧＥ、およびＡＤＳ０６６ＧＥ、ＡＤＳ０７８ＧＥ、およびＡＤＳ０９０ＧＥが含まれる。ＡＤＳ青色色素には、ＡＤＳ０６４ＢＥ、ＡＤＳ０６５ＢＥ、およびＡＤＳ０７０ＢＥが含まれる。ＡＤＳ赤色色素には、ＡＤＳ０６７ＲＥ、ＡＤＳ０６８ＲＥ、ＡＤＳ０６９ＲＥ、ＡＤＳ０７５ＲＥ、ＡＤＳ０７６ＲＥ、ＡＤＳ０６７ＲＥ、およびＡＤＳ０７７ＲＥが含まれる。例示的な量子ドット材料は、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳｅ／ＰｂＳ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＴｅ／ＣｄＳまたはＣｄＴｅ／ＺｎＳなどのコア／シェル発光ナノ結晶を含むが、これらに限定されないＣｄＳｅ、ＺｎＳ、またはＩｎＰに基づく。量子ドット材料の他の例には、ＣｓＰｂＸ３などのペロブスカイト量子ドットが含まれ、Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、またはそれらの組み合わせである。
【００３４】
本開示に記載された実施形態、特に本明細書に記載された蛍光体材料を使用することにより、高い色域および高い光度を有するディスプレイ用途、例えばＬＣＤバックライトユニット用の白色光を生成するデバイスを提供することができる。あるいは、本開示に記載される実施形態、特に本明細書に記載される蛍光体材料を使用することにより、対象の広範囲の色温度（２５００Ｋ〜１００００Ｋ）に対して高い明度および高いＣＲＩ値を有する一般照明用の白色光を生成するデバイスを提供することができる。
【００３５】
本明細書では本開示の特定の特徴のみを図示し説明してきたが、当業者には多くの修正および変更が思いつくであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨に含まれるそのようなすべての修正および変更を網羅することを意図していることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2021515400.tif 000009