(57)【要約】  本発明の実施形態は、n型領域とp型領域の間に配置された発光層を有する半導体発光装置を有する。発光層は、第1の光を放射する。当該装置は、さらに、第1の光の光路に配置されたAE1−xLi2Be4O6：Euxを有する。ここで、AEは、Sr、Ba、Caの11または2以上である。AE1−xLi2Be4O6：Euxは、第1の光を吸収し、第2の光を放射する。ある実施形態では、第1の光および第2の光は、青色である。
2021512993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
AE1−xLi2Be4O6：Euxを有する発光材料であって、
ここで、AEは、Sr、Ba、Caの1または2以上であり、0.002＜x≦0.4である、発光材料。
【請求項２】
440から470nmにピーク波長を有する光を放射する、請求項1に記載の発光材料。
【請求項３】
半値全幅（FWHM）が25から26nmのスペクトル幅を有する、請求項1に記載の発光材料。
【請求項４】
M1−x−y−zZzAaBbCcDdEeN6−nOn：ESx，REyと同形の結晶構造を有し、ここで、
a．Mは、Ca（カルシウム）、Sr（ストロンチウム）、およびBa（バリウム）から選定された2価の元素であり、
b．Zは、Na（ナトリウム）、K（カリウム）、およびRb（ルビジウム）から選定された1価の元素であり、
c．Aは、Li（リチウム）およびCu（銅）から選定された1価の元素であり、
d．Bは、Mg（マグネシウム）、Mn（マンガン）、Zn（亜鉛）、およびCd（カドミウム）から選定された2価の元素であり、
e．Cは、B（ホウ素）、Al（アルミニウム）、およびGa（ガリウム）から選定された3価の元素であり、
f．Dは、Si（ケイ素）、Ge（ゲルマニウム）、Ti（チタン）、およびHf（ハフニウム）から選定された4価の元素であり、
g．Eは、P（リン）、V（バナジウム）、Nb（ニオブ）、およびTa（タンタル）から選定された5価の元素であり、
h．ESは、Eu（ユーロピウム）、Sm（サマリウム）、およびYb（イッテリビウム）から選定された2価の希土類元素であり、
i．REは、Ce（セリウム）、Pr（プラセオジミウム）、Nd（ネオジミウム）、Sm（サマリウム）、Eu（ユーロピウム）、Gd（ガドリニウム）、Tb（テルビウム）、Dy（ジスプロシウム）、Ho（ホルミウム）、Er（エルビウム）、およびTm（ツリウム）から選定された3価の希土類元素であり、
j．0≦x≦0.2
k．0≦y≦0.2
l．0＜x＋y≦0.4
m．0≦z＜1
n．x＋y＋z＜1
o．0≦n＜0.75
p．a＋b＝2
q．c＋d＋e＝4l
r．a＋2b＋3c＋4d＋5e＋y−z＝16−n
である、請求項1に記載の発光材料。
【請求項５】
当該発光材料は、8配位を有するEu（II）活性剤イオンにより占められた単一サイトを有する格子構造を有する、請求項1に記載の発光材料。
【請求項６】
装置であって、
a．n型領域とp型領域の間に配置され第1の光を放射する発光層を有する半導体発光装置と、
b．前記第1の光の光路に配置された、請求項1に記載の発光材料と、
を有し、
前記発光材料は、第1の光を吸収して第2の光を放射する、装置。
【請求項７】
前記第1の光は、青色光である、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記第2の光は、青色光である、請求項6に記載の装置。
【請求項９】
さらに、前記第1の光の光路に配置された、緑色放射発光材料および赤色放射発光材料を有する、請求項6に記載の装置。
【請求項１０】
前記赤色放射発光材料は、前記第2の光の光路に配置される、請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
前記AE1−xLi2Be4O6：Euxは、セラミック本体である、請求項6に記載の装置。
【請求項１２】
前記AE1−xLi2Be4O6：Euxは、透明マトリクスに配置された粉末である、請求項6に記載の装置。
【請求項１３】
前記透明マトリクスは、結晶質材料、アルカリ土類ハロゲン化物、およびカルシウムフッ化物からなる群から選定される、請求項12に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、発光材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（LED）、共振キャビティ発光ダイオード（RCLED）、垂直キャビティレーザダイオード（VCSEL）、およびエッジ放射レーザを含む半導体発光装置は、現在利用可能な最も効率的な光源である。可視スペクトルにわたって動作可能な高輝度発光装置の製造における、現在の関心の材料系は、III-V族半導体、特に、ガリウム、アルミニウム、インジウム、および窒素の二次元、三次元、および四次元の合金を含む。最後の窒素の材料系は、III-窒化物材料とも称される。通常、III-窒化物発光装置は、金属-有機化学蒸気成膜（MOCVD）法、分子ビームエピタキシー（MBE）、または他のエピタキシャル技術により、サファイア、炭化ケイ素、III-窒化物、または他の好適基板上に、異なる組成およびドーパント濃度の半導体層のスタックをエピタキシャル成長させることにより、製作される。スタックは、しばしば、基板にわたって形成された、例えば、Siでドープされた1または2以上のn型層と、該n型層の上部に形成された活性領域における1または2以上の発光層と、活性領域にわたって形成された、例えばMgでドープされた1または2以上のp型層と、を有する。n型およびp型の領域には、電気コンタクトが形成される。
【０００３】
LEDのような発光装置は、しばしば、蛍光体のような波長変換材料と組み合わされる。青色発光蛍光体の使用が知られている。例えば、米国特許第7938983号には、2色および多色性の白色発光蛍光体変換LEDが示されている。“本発明による白色発光照明システムは、蛍光材料を選定することにより、有意に製造することができ、UV発光ダイオードにより放射されるUV放射線は、相補的波長範囲に変換され、二色性白色光が形成される。この場合、蛍光材料により、アンバー色および青色光が形成される。……青色光は、BaMgAl10O17：Eu、Ba5SiO4（Cl，Br）6Eu、CaLa2S4：Ce、（S，B，Ca）5（PO4）3Cl：EuおよびLaSi3N5：Ceを含む群から選定された、青色蛍光体を有する蛍光材料により形成される。”
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第WO2012033122号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
“別の実施例では、本発明による白色発光照明システムは、UV発光ダイオードにより放射されるUV放射線が相補的波長範囲に変換され、例えば、青、緑および赤の追加カラートライアドにより、多色白色光が形成されるように蛍光材料を選定することにより、有意に製造できる。”
【課題を解決するための手段】
【０００６】
国際公開WO2012033122号には、「基本組成式Sr3−xMgSi2O8：Eux（ここでxは、0.008から0.110の範囲の数値を表す）を有する青色光放射蛍光体は、メルウィナイトと同じ結晶構造を有し、20乃至130゜の回折角度2θでのX線回折パターンから、ルベイル（Le  Bail）法により定められる結晶格子歪みは、0.080%以下である。X線回折パターンは、入射角がθのCuKα線を用いて定められる。青色発光蛍光体は、電流の通電の際に、350乃至430nmの波長の光を放射できる半導体発光素子を有する、白色LEDランプのような、発光装置の青色発光材料として、有意に使用される。青色発光材料は、半導体発光素子により放射される光による励起の際に、青色光を放射する」ことが記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】AE1−xLi2Be4O6：Euxと同形の結晶構造を示した図である。
【図２】LEDの断面図である。
【図３】LEDと直接接する波長変換構造を有する装置の断面図である。
【図４】LEDに近接する波長変換構造を有する装置の断面図である。
【図５】LEDから離れた波長変換構造を有する装置の断面図である。
【図６】BaLi2Be4O6：Euのｘ線回折パターンを示した図である。
【図７】BaLi2Be4O6：Euの励起及び放射スペクトルを示した図である。
【図８】SrLi2Be4O6：Euのx線回折パターンを示した図である。
【図９】SrLi2Be4O6：Euの励起及び放射スペクトルを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施例は、AE1−xLi2Be4O6：Eux青色発光蛍光体を含む（AE＝Sr、Ba、Caの1または2以上；0.002＜x≦0.4）。これらの狭小幅青色発光蛍光体は、青色光、ある実施形態では少なくとも440nmのピーク波長を有する光、ある実施形態では少なくとも450nm、ある実施形態では470nm以下の光を放射し、半値全幅（FWHM）のスペクトル幅は、25乃至26nmである。狭小バンド幅は、極めて小さなストークスシフトにより生じ、これにより、UV乃至青色の範囲にピーク波長を有する、最大440nmの波長の光による、請求項に記載の蛍光体の励起が可能になる。
【０００９】
青色発光蛍光体は、例えば、蛍光体変換LEDに使用されてもよい。例えば、UVまたは青色発光LEDを使用して、例えばAE1−xLi2Be4O6：Euxを含む、赤、緑、および青の発光蛍光体混合物をポンプ化してもよい。そのような装置は、利点を有する。第1に、ある実施形態では、赤および緑の蛍光体と組み合わされた従来の青色発光LEDと比較した場合、下位変換ロスが最小限に抑制されるため、全体の効率が高まる一方、ポンプLED放射波長の変化にかかわらず、高い色点安定性の利点が提供される。第2に、ある実施形態では、Ceドープガーネット蛍光体（例えば、黄色-緑色光放射）を含む装置における、必要な青色蛍光体の量が低減される。440nmまたはその近傍で放射するポンプLEDが、ガーネット蛍光体を励起できるためである。
【００１０】
ある実施形態では、AE1−xLi2Be4O6：Euxは、米国特許出願公開第20160244664号に記載された、緑色放射窒化物蛍光体と同形の結晶構造に結晶化する。この文献は、本願の参照として取り入れられている。米国特許出願公開第20160244664号の段落5には、「一般組成により記載された蛍光体材料の新たな種類
M1−x−y−zZzAaBbCcDdEeN6−nOn：ESx，REy、ここで、Mは、Ca（カルシウム）、Sr（ストロンチウム）、Ba（バリウム）から選定された2価の元素、Zは、Na（ナトリウム）、K（カリウム）、Rb（ルビジウム）から選定された1価の元素、Aは、Li（リチウム）、Cu（銅）から選定された1価の元素、Bは、Mg（マグネシウム）、Mn（マンガン）、Zn（亜鉛）、Cd（カドミウム）から選定された2価の元素、Cは、B（ホウ素）、Al（アルミニウム）、Ga（ガリウム）から選定された3価の元素、Dは、Si（ケイ素）、Ge（ゲルマニウム）、Ti（チタン）、Hf（ハフニウム）から選定された4価の元素、Eは、P（リン）、V（バナジウム）、Nb（ニオブ）、Ta（タンタル）から選定された5価の元素、ESは、Eu（ユーロピウム）、Sm（サマリウム）およびYb（イッテリビウム）から選定された2価の希土類元素、REは、Ce（セリウム）、Pr（プラセオジミウム）、Nd（ネオジミウム）、Sm（サマリウム）、Eu（ユーロピウム）、Gd（ガドリニウム）、Tb（テルビウム）、Dy（ジスプロシウム、Ho（ホルミウム）、Er（エルビウム）、Tm（ツリウム）から選定された3価の希土類元素が見出された。組成範囲は、さらに、特に、0≦x≦0.2、0≦y≦0.2、特に0＜x+y≦0.4、0≦z＜1、x＋y＋z＜1、特に0≦n＜0.75、a＋b＝2、c＋d＋e＝4、およびa＋2b＋3c＋4d＋5e＋y−z＝16−nにより定められる）が記載されている。
【００１１】
米国特許出願公開第20160244664号の段落6には、「これらの化合物は、新たな結晶構造で結晶化し……これは、これまでの文献に記載されていない」と記載されている。図1には、結晶構造が示されている。「この構造では、MおよびZは、8N配位子（ねじれ立方体）により配位され、一方A、B、C、DおよびEは、コーナーおよび端部共有［XN4］四面体（X＝A B、C、D、E）に配置される。得られる高稠密ホスト格子は、適切なサイズの互換性カチオンにより改変され……これらの置換の結果、結合長さが変化し（格子パラメータの変化が生じる）、カチオン-配位子結合の分極が変化し、これが格子内の活性剤イオンのエネルギー状態に影響を及ぼす。従って、例えば、BaLi2Al2Si2N6：Euにおいて、SiをAlで置換し、Eu配位の配位子の電荷密度を高めることにより（例えばLiをMgで置換する、A／Bサブ格子における電荷補償）、または格子の収縮が生じるカチオンでBaを置換し、活性剤-配位子距離を短くすることにより、BaLi2Al2Si2N6：Euの放射バンドを、長ピーク波長側にシフトさせることが可能となる。Eu濃度を高めることにより、赤色シフトが生じ、放射プロファイルが広がる。これは、多くのEu2蛍光体において、良く知られている効果である。格子内の異なる種類のカチオンサイトの影響（A、B対C、D、E）と組み合わされた、カチオンサイズおよび電荷の異なる効果により、スペクトル放射形状および位置の様々な調整オプションが可能になる。」
AE1−xLi2Be4O6：Euxの狭小放射および小さなストークスシフトは、高稠密剛性ホスト格子構造の結果であり、これは8配位を有する、Eu（II）活性剤イオンにより占められた単一のサイトを形成し、励起活性剤サイトにおける形状緩和を有効に制限する。また、AE1−xLi2Be4O6：Euxは、米国特許出願公開第20160244664号に記載の同形のニトリドアルモシリケートにおいて観測されるホスト格子カチオンサイトの統計的占有の結果、放射の不均一な広がりを示さない。
【００１２】
AE1−xLi2Be4O6：Euxの放射バンド位置は、大きなアルカリ土類カチオンAEを小さなカチオン（Baは、Srよりも小さく、Srは、Caよりも大きい）で置換することにより、ある程度調整されてもよい。これは、450乃至470nmの範囲における放射および吸収バンドの分光的な赤色シフトにつながる。
【００１３】
AE1−xLi2Be4O6：Eux（AE＝Sr，Ba，Ca）は、任意の好適な市販の開始化合物から調製することができ、これには、例えば、アルカリ土類（AE）炭酸塩、リチウム炭酸塩、およびベリリウム酸化物が含まれる。ドーパントEuは、任意の好適な材料により導入され、これには、例えば、Eu2O3、EuF3、またはEuCl3が含まれる。フラックスおよび／または焼結剤のような、任意の好適な添加剤を添加してもよく、これは、例えば、ホウ素酸化物、BaF2またはLiFであってもよい。
【００１４】
ある実施形態では、AE1−xLi2Be4O6：Euxは、粉末状に処理されてもよい。粉末状のAE1−xLi2Be4O6：Euxの特性は、粒子コーティングの適用により設計され、例えば、光吸収特性を高め、および／または粉末の安定性を改善してもよい（すなわち、発光機能の劣化の抑制または除去）。粉末蛍光体は、例えばシリコーンもしくはガラスのようなアモルファス、またはカルシウムフッ化物のようなアルカリ土類ハロゲン化物の結晶化物である、透明マトリクス中（後述する）に配置されてもよい。
【００１５】
ある実施形態では、AE1−xLi2Be4O6：Eux粉末は、多結晶発光セラミック本体状に処理されてもよい。「発光セラミック」は、モノリシックスラブまたは自立式タイル（すなわち自立式構造が形成され、光源とは別個にハンドリングされる）である構造に形成された蛍光体を表す。蛍光体は、例えば、加圧、焼結された粉末であってもよい。その場合、蛍光体自身を除き、タイルを形成する上で、バインダ材料は、必ずしも必要ではない。発光セラミックは、緻密な結晶質構造であってもよい。ある実施形態では、発光セラミックは、極めて緻密であり、発光セラミックのポロシティは、1体積%以下に制限される。
【００１６】
ある実施形態では、発光セラミックは、以下のように形成される：粉末状蛍光体が予めグリーン本体に緻密化され、多結晶セラミックに焼結される。グリーン本体への予備緻密化は、いかなる好適な方法により、行われてもよい。これには、例えば、プレス処理、またはテープキャスト処理が含まれる一方、焼結は、一般的な圧力条件下、またはガス圧力条件下で行われてもよい。いずれも、窒素または形成ガスのような不活性ガス雰囲気で実施される。ある実施形態では、発光セラミックは、800から1500℃の範囲の温度で熱処理され、ある実施形態では、1000℃から1350℃、ある実施形態では、1100から1250℃の範囲である。
【００１７】
本願に記載の蛍光体は、例えば、発光ダイオードを有する光源に使用されてもよい。発光ダイオードにより放射される光は、本発明の実施例による蛍光体により吸収され、異なる波長で放射される。図2には、好適な発光ダイオードの一例である、UVまたは青色光を放射するIII-窒化物LEDを示す。
【００１８】
以下の例では、半導体発光装置は、青色光またはUV光を放射するIII-窒化物LEDであるが、別のIII-V族材料、III-リン化物、III-ヒ素化物、II-VI族材料、ZnO、もしくはSi系材料のような、他の材料系で形成された半導体発光装置、およびレーザダイオードのような、LED以外の半導体発光装置が使用されてもよい。
【００１９】
図2には、本発明の実施例に使用され得る、III-窒化物LED1を示す。任意の好適な半導体発光装置が使用され、本発明の実施例は、図2に記載の装置に限定されるものではない。図2の装置は、従来のように、成長基板10上でのIII-窒化物半導体構造14の成長により形成される。成長基板は、しばしば、サファイアであるが、SiC、Si、GaN、または複合基板のような、任意の好適な基板が使用されてもよい。III-窒化物半導体構造が成長する、成長基板の表面は、成長前にパターン化され、凹凸化され、または構造化（textured）されてもよい。これにより、装置からの光抽出が改善される。成長前または後に、成長基板の成長表面とは反対の表面（すなわち、フリップチップ構造において、光の大部分が抽出される表面）は、パターン化され、凹凸化され、または構造化されてもよい。これにより、装置からの光抽出が改善される。
【００２０】
半導体構造は、n型領域とp型領域の間に挟まれた、発光領域または活性領域を有する。まず、n型領域16が成長され、異なる組成およびドーパント濃度の複数の層が含有されてもよい。これには、例えば、バッファ層または核生成層のような調製層、および／または成長基板の除去を容易化するように設計された層であって、n型もしくは意図的にドープされていない層、ならびに効率的な光放射のため発光領域に望まれる特定の光学的、材料的、もしくは電気的特性用に設計された、n型もしくはp型の装置層が含まれる。発光または活性領域18は、n型領域の上に成長される。好適な発光領域の例には、単一の厚いまたは薄い発光層、または複数の量子井戸発光領域であって、バリア層により分離された、複数の薄いまたは厚い発光層を含む、複数の量子井戸発光領域が含まれる。次に、発光領域の上部に、p型領域20が成長される。n型領域と同様、p型領域は、組成、厚さ、およびドーパント濃度が異なる複数の層を有し、これには、意図的にドープされていない層、またはn型層が含まれる。
【００２１】
成長後、p型領域の表面に、p-コンタクトが形成される。p-コンタクト21は、しばしば、反射金属および保護金属のような、複数の導電層を有し、保護金属は、反射金属の電気泳動を抑制し、または解消してもよい。反射金属は、しばしば、銀であるが、1または2以上の任意の好適な材料を使用してもよい。p-コンタクト21の形成の後、p-コンタクト21、p型領域20、および活性領域18の一部が除去され、n-コンタクト22が形成される、n型領域16の一部が露出される。n-およびp-コンタクト22、21は、ギャップ25により、相互に電気的に絶縁される。ギャップは、ケイ素酸化物、または他の任意の好適な材料のような誘電体で充填されてもよい。複数のn-コンタクトビアが形成されてもよい。n-およびp-コンタクト22、21は、図2に示した配置に限定されない。n-およびp-コンタクトは、再分配され、従来のような、誘電体／金属スタックを有するボンドパットを形成してもよい。
【００２２】
LED1に電気的接続を形成するため、n-およびp-コンタクト22、21に、1または2以上のインターコネクト26、28が形成され、またはn-およびp-コンタクト22、21に、電気的に接続されてもよい。図5では、インターコネクト26は、n-コンタクト22に電気的に接続される。インターコネクト28は、p-コンタクト21に電気的に接続される。インターコネクト26、28は、誘電体層24およびギャップ27により、n-およびp-コンタクト22、21から電気的に絶縁され、相互から絶縁される。インターコネクト26、28は、例えば、はんだ、スタッドバンプ、金層、または他の任意の好適な構造であってもよい。
【００２３】
基板10は、薄肉化され、または完全に除去されてもよい。ある実施形態では、薄肉化により露出した基板10の表面は、パターン化され、構造化（textured）され、または凹凸化されて、光抽出が改善されてもよい。
【００２４】
本発明の実施例による光源には、いかなる好適な発光装置が使用されてもよい。本発明は、図2に示された特定のLEDに限定されるものではない。例えば、図2に示したLEDのような光源は、以降の図において、ブロック1で示されている。
【００２５】
図3、4、5には、LED1と波長変換構造30とを組み合わせた装置を示す。波長変換構造は、本願の蛍光体を含んでもよい。
【００２６】
図3において、波長変換構造30は、LED1と直接接続される。基板10が除去された場合、例えば、波長変換構造は、図2に示す基板10、あるいは半導体構造と直接接続されてもよい。
【００２７】
図4では、波長変換構造30は、LED1に近接して示されているが、LED1に直接接続されてはいない。例えば、波長変換構造30は、接着層32、小さな空気ギャップ、または任意の他の好適な構造により、LED1から分離されてもよい。ある実施形態では、LED1と波長変換構造30の間の間隔は、例えば、500μm未満であってもよい。
【００２８】
図5では、波長変換構造30は、LED1から離間して配置される。ある実施形態では、LED1と波長変換構造30との間の間隔は、例えば、mmのオーダであってもよい。そのような装置は、「遠隔蛍光体」装置と称され得る。遠隔蛍光体配置は、例えば、ディスプレイのバックライトに使用されてもよい。
【００２９】
波長変換構造30は、正方形、四角形、多角形、六角形、円形、または他の任意の好適な形状であってもよい。波長変換構造は、LED1と同じサイズであっても、LED1よりも大きくても、LED1より小さくてもよい。
【００３０】
好適な波長変換構造の例には、LED1とは別個に形成された、以下の構造が含まれる：前述のような発光セラミック、シリコーンもしくはガラスのような透明材料内に配置され、ロールされ、キャストされ、もしくはシートに形成され、その後、個々の波長変換構造に単体化される粉末系蛍光体、ならびに、積層され、あるいはLED1の上部に配置された可撓性シートとして形成されたシリコーンのような透明材料内に配置された、粉末蛍光体のような波長変換材料。
【００３１】
好適な波長変換構造の例には、in-situでLED1に形成された構造、もしくは前述の発光セラミック、例えばシリコーンのような透明材料と混合され、分配され、スクリーン印刷され、ステンシル印刷され、成形され、あるいはLED1の上部に配置された粉末蛍光体を有する構造、発光セラミック、または任意の他の好適な構造が含まれ、ならびに電気泳動、気相、もしくは他の任意の好適なタイプの成膜により、LED1にコーティングされた波長変換材料、発光セラミック、または任意の他の好適な構造が含まれる。
【００３２】
また、本願に記載の蛍光体に加えて、波長変換構造30は、例えば、他の蛍光体、有機蛍光体、量子ドット、有機半導体、II-VI族もしくはIII-V族半導体、II-VI族もしくはIII-V族半導体量子ドット、ナノ結晶、色素、ポリマー、または他の発光材料を有してもよい。
【００３３】
波長変換構造は、LEDにより放射される光を吸収し、1または2以上の異なる波長の光を放射する。LEDにより放射された未変換光は、構造から抽出される光の最終スペクトルの一部となってもよい。ただし、これは必ずしも必要ではない。本願の青色発光蛍光体に加えて、白色に見える光を放射する装置のため、波長変換構造は、例えば、黄色発光波長変換材料、緑色発光波長変換材料、赤色発光波長変換材料の1または2以上を含んでもよい。他の色の光を放射する波長変換材料が添加され、構造から抽出される光のスペクトルが調整されてもよい。
【００３４】
ある実施形態では、例えば、光学特性を改善する材料、散乱を促進する材料、および／または熱特性を改善する材料のような、他の材料が波長変換構造に追加され、あるいは他の材料がLED1に設置されてもよい。
【００３５】
波長変換構造は、単一のまたは複数の波長変換層を有してもよい。例えば、ある実施形態では、本願の青色放射蛍光体が、他の蛍光体と混合され、混合された蛍光体の単一層を有する波長変換構造が形成される。ある実施形態では、本願の青色放射蛍光体は、波長変換構造の一部であり、異なる蛍光体が別個の層に配置される。別個の層は、同じ種類の波長変換層であっても、異なる種類の層が組み合わされてもよい。例えば、別個の層は、全てが透明マトリクスに分配された発光セラミックまたは粉末であり、あるいは一つの層が、例えば、第2の別個の層と組み合わされた発光セラミックであり、第2の別個の層は、透明マトリクスに分配された粉末であってもよい。ある実施形態では、別個の層を有する波長変換構造において、本願の青色放射蛍光体を有する層は、LED1に最近接で配置され、蛍光体により放射される青色光は、他の波長変換材料をポンプ化してもよい。
【００３６】
ある実施形態では、小さなストークスシフトの、本願に記載のような飽和青色放射蛍光体が、オフ状態の白色コーティングとして使用されてもよい。オフ状態のコーティングは、装置が作動していない場合、蛍光体変換LEDの外観を変化させる。LEDは、しばしば、周囲光を吸収して黄色または赤色の光を放射する、黄色および赤色放射蛍光体でコーティングされ、これは、オフ状態では、LEDを見るユーザには認められない。
【実施例】
【００３７】
ある実施形態では、青色放射蛍光体は、BaLi2Be4O6：Eu（1%）である。
【００３８】
BaLi2Be4O6：Eu（1%）は、以下のように合成される：230.0g（1.5モル）のBaO、151.6g（6.06モル）のBeO、45.3g（1.52モル）のLi2O、および2.7g（0.008モル）のEu2O3を混合して、Ar雰囲気において、1100℃で1時間焼結させた。材料は、黒色状粒子であり、例えばボールミル処理を含む任意の好適な技術により、粉末状にミル処理され、または脱凝集化される。
【００３９】
図6には、未処理蛍光体粉末BaLi2Be4O6：Euのx線回折（XRD）パターン（CuKα放射線）（上カーブ）、リートベルト法解析（CuKα放射線）（中央カーブ）、および反射位置（下カーブ；*は、未知の不純物相を示す）を示す。
【００４０】
BaLi2Be4O6：Euは、空間群P4／ncc（No. 130）において結晶化し、セルパラメータa＝7.2770オングストロームであり、c＝8.8872オングストロームである。P4／nccは、結晶の空間群記号であり、「INTERNATIONAL  TABLES  FOR  CRYSTALLOGRAPHY」A1巻，空間群の間の対称関係，H．Wondratscheck，U．Mueller編，Kluwer  Academic  Publishers，Dordrecht（2004）による結晶格子の対称性を表す。表1には、BaLi2Be4O6結晶構造の原子パラメータをまとめて示す。原子は、特定のワイコフ位置（Wyck.）を有する格子サイトを占める化学種である。見出しのx／a、y／b、z／cは、格子定数a、b、およびcにより定められる、結晶格子における原子位置の座標を表す。正方格子系では、a＝b≠c、およびα＝β＝γ＝90゜である。
【００４１】
【表１】
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AELi2Be4O6（AE＝Sr，Ba）結晶構造は、BaLi2Al2Si2N6と同形である。N-配位子は、Oにより交換され、混合占有Al／Siサイトは、Beにより置換される。コーナーおよび端部共有のBeO4-四面体は、剛性のあるネットワークを構築し、2つの異なるチャネルが形成される。第1のチャネルは、Li原子で充填される。Li原子は、Oにより、4+1配位にある。第2のチャネルは、AE（AE＝Sr，Ba）原子により充填される。AEは、8配位に配位され、配位圏は、角錐台として記述される。
【００４２】
BaLi2Be4O6：Euのエネルギー分散X線分光（EDS）法による走査では、Ba：O比が1：6であることが示唆された。BaLi2Be4O6：Euの誘導結合プラズマ質量分析（ICP）解析では、Ba：Li：Beの比が1.8：2：4.4であることが示された。
【００４３】
図7には、BaLi2Be4O6：Eu（1%）の単結晶の励起スペクトル（左カーブ）および放射スペクトル（右カーブ）を示す。
【００４４】
ある実施形態では、青色放射蛍光体は、SrLi2Be4O6：Eu（1%）である。
【００４５】
SrLi2Be4O6：Eu（1%）は、以下のように合成されてもよい：155.4g（1.5モル）のSrO、
151.6g（6.06モル）のBeO、45.3 g（1.52モル）のLi2O、および2.7g（0.008モル）のEu2O3を混合して、Ar雰囲気において、1100℃で0.5時間焼結させた。
【００４６】
図8には、未処理蛍光体粉末SrLi2Be4O6：EuのXRDパターン（CuKα放射線）（上カーブ）、リートベルト法解析（CuKα放射線）（中央カーブ）、および反射位置（下カーブ）を示す。
【００４７】
SrLi2Be4O6：Euは、空間群P4／ncc（No. 130）において結晶化し、セルパラメータa＝7.1659オングストロームであり、c＝8.9085オングストロームであり、BaLi2Be4O6:Euと同形である。
【００４８】
表2には、SrLi2Be4O6：Eu結晶構造の原子パラメータをまとめて示す。
【００４９】
【表２】
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SrLi2Be4O6：EuのEDS走査では、Sr：O：Eu比が1：4.7：0.007であることが示唆された。ICP解析では、Sr：Li：Beの比が1：1.5：3.6であることが示された。
【００５０】
図9には、SrLi2Be4O6：Eu（1％）の単結晶の励起スペクトル（左カーブ）および放射スペクトル（右カーブ）を示す。
【００５１】
本発明について詳細に説明したが、所与の本開示において、本発明の概念の思想から逸脱しないで、変更により本発明を構成し得ることは、当業者には明らかである。従って、本発明の範囲は、示された特定の実施例に限定されることを意図するものではない。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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