(57)【要約】  本発明は、式（Ｉ）  ＢａｗＳｒｘＣａｙＳｉＯ４：ｚＥｕ２＋、式中、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２および０．００５≦ｚ≦０．３が良好に保持される、で表される発光体の製造方法に関する。本発明はまた、照明ユニット、および白色ＬＥＤのための、またはいわゆるカラーオンデマンドアプリケーションのためのＬＥＤ変換発光体としての発光体の使用に関する。
2010523739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
ＢａｗＳｒｘＣａｙＳｉＯ４：ｚＥｕ２＋ （Ｉ）
式中、
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２、
０．００５＜ｚ＜０．５である、
で表される蛍光体の製造方法であって、
ａ）塩類、硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物またはこれらの混合物の形態の、少なくとも２種のアルカリ土類金属およびユウロピウム含有ドーパントを、水、酸または塩基に溶解または懸濁させ、
ｂ）ケイ素含有化合物を加え、
ｃ）無機または有機沈殿試薬をこの混合物に加え、
ｄ）生成する蛍光体前駆体を、熱後処理によって完成した蛍光体に変換する
ことを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
式Ｉ
ＢａｗＳｒｘＣａｙＳｉＯ４：ｚＥｕ２＋ （Ｉ）
式中、
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２、
０．００５＜ｚ＜０．５である、
で表される蛍光体の製造方法であって、
ａ）塩類、硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物またはこれらの混合物の形態の少なくとも２種のアルカリ土類金属およびユウロピウム含有ドーパントを、水、酸または塩基に溶解、分散または懸濁させ、
ｂ）この溶液、分散体または懸濁液をケイ素含有混合物に加え、高温にて蛍光体前駆体に変換し、
ｃ）その後、乾燥した蛍光体前駆体を熱後処理により完成した蛍光体に変換する
ことを特徴とする、前記方法。
【請求項３】
無機塩を熱後処理の前またはこの間に流動化剤として加えることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ケイ素含有化合物が、有機ケイ素化合物、好ましくはケイ酸エステルであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ケイ素含有化合物が、無機ケイ素化合物、好ましくは微細に分散したＳｉＯ２ゾルまたはゲルであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ケイ素含有混合物が、ジカルボン酸、好ましくはシュウ酸および無機ケイ素化合物、好ましくは二酸化ケイ素からなることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
ケイ素含有混合物が、ジカルボン酸、好ましくはシュウ酸および有機ケイ素化合物、好ましくはケイ酸エステルからなることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
熱後処理を、還元フォーミングガス雰囲気中で行うことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
熱後処理を、熱反応器、例えば回転管状炉、チャンバ炉もしくは管状炉中で、または流動層反応器中で行うことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
蛍光体の表面をさらに構造化することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
蛍光体がさらに、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物のナノ粒子、あるいは蛍光体組成物のナノ粒子を担持する粗面を備えていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
蛍光体の表面に、さらにＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物の密閉コーティングを施すことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
蛍光体の表面に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物あるいは蛍光体組成物の多孔質コーティングを施すことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
蛍光体の表面にさらに、好ましくはエポキシまたはシリコーン樹脂を含む、周囲への化学結合を容易にする官能基を提供することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに従って調製された、式Ｉ
ＢａｗＳｒｘＣａｙＳｉＯ４：ｚＥｕ２＋  （Ｉ）
式中、
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２、
０．００５＜ｚ＜０．５である、
で表される蛍光体であって、
構造化された表面を有することを特徴とする、前記蛍光体。
【請求項１６】
ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物のナノ粒子、あるいは蛍光体組成物を含む粒子のナノ粒子を担持する粗面を有することを特徴とする、請求項１５に記載の蛍光体。
【請求項１７】
ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物からなる密閉表面コーティングを有することを特徴とする、請求項１５に記載の蛍光体。
【請求項１８】
ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物からなる多孔質表面コーティングを有することを特徴とする、請求項１５に記載の蛍光体。
【請求項１９】
表面が、好ましくはエポキシまたはシリコーン樹脂からなる、周囲への化学結合を容易にする官能基を担持することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれかに記載の蛍光体。
【請求項２０】
発光極大が１２０〜５３０ｎｍ、好ましくは２５４ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内にある少なくとも１つの一次光源を有し、ここでこの放射線が、請求項１５〜１９のいずれかに記載の蛍光体により、より長い波長の放射線に部分的に、または完全に変換される、照明ユニット。
【請求項２１】
光源が、特に式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮで表され、式中、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋおよびｉ＋ｊ＋ｋ＝１である発光性窒化インジウムアルミニウムガリウムであることを特徴とする、請求項２０に記載の照明ユニット。
【請求項２２】
光源が、ＺｎＯ、ＴＣＯ（透明な導電性酸化物）、ＺｎＳｅまたはＳｉＣをベースとする発光化合物であることを特徴とする、請求項２０に記載の照明ユニット。
【請求項２３】
光源が、有機発光層をベースとする材料であることを特徴とする、請求項２０に記載の照明ユニット。
【請求項２４】
光源が、エレクトロルミネセンスおよび／またはフォトルミネセンスを示す源であることを特徴とする、請求項２０〜２３のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項２５】
光源がプラズマまたは放電源であることを特徴とする、請求項２０に記載の照明ユニット。
【請求項２６】
蛍光体が、一次光源上に直接配置されており、かつ／またはそこから離間していることを特徴とする、請求項２０〜２５のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項２７】
蛍光体と一次光源との間の光学的カップリングを光伝導性配置により達成することを特徴とする、請求項２０〜２６のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項２８】
真空ＵＶおよび／またはＵＶにおける光および／または可視スペクトルの青色および／または緑色領域を発する一次光源が、請求項１５〜１９のいずれかに記載の蛍光体と組み合わせて、少なくとも１０ｎｍの半値幅を有する発光帯を有することを特徴とする、請求項２０〜２７のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項２９】
請求項１５〜１９のいずれかに記載の式Ｉで表される少なくとも１種の蛍光体の、発光ダイオードからの青色または近ＵＶ発光を部分的に、または完全に変換するための変換蛍光体としての使用。
【請求項３０】
請求項１５〜１９のいずれかに記載の式Ｉで表される少なくとも１種の蛍光体の、カラーオンデマンド概念にしたがって特定の色点に一次放射線を変換するための変換蛍光体としての使用。
【請求項３１】
請求項１５〜１９のいずれかに記載の式Ｉで表される少なくとも１種の蛍光体の、青色または近ＵＶ発光を可視白色放射線に変換するための使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユウロピウム（ＩＩ）がドープされたオルトケイ酸塩、好ましくはアルカリ土類金属オルトケイ酸塩からなる蛍光体を製造するための湿式化学的方法、および白色ＬＥＤまたはいわゆるカラーオンデマンド(colour-on-demand)用途のためのＬＥＤ変換蛍光体としてのこれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーオンデマンドの概念は、１種または２種以上の蛍光体を用いるｐｃＬＥＤによる、ある種の色位置(colour location)の光の発生を意味するものと解釈される。この概念は、例えば、例えば照明された企業ロゴ、商標などのためのある種の企業デザインを作成するために用いられる。
【０００３】
近年では、光学スペクトルのＵＶ光領域または青色光領域における励起に基づく青緑色光、黄緑色ないしオレンジ色光を発する蛍光体は、かつてない重要なものになった。これは、蛍光体を、白色光を発する機材用に用いることができるという事実のためである。特に、セリウムがドープされたガーネット蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）が、種々の方向で用いられている（例えばEP 862794、WO 98/12757を参照）。しかし、これらは、これらが５６０ｎｍより低い発光極大にて十分に高い効率を有するに過ぎないという欠点を有する。
【０００４】
この理由のために、青色ダイオード（４５０〜４９０ｎｍ）と組み合わせた純粋なＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を、６０００〜８０００Ｋの間の色温度を有し、比較的低い色再現（色再現指数Ｒａについての典型的な値は７０〜７５である）を有する低温白色光色を発生させるために用いることができるに過ぎない。これにより、応用可能性が大いに限定されることとなる。一方では、一般的に、白色光源を一般的な照明において用いる際のランプの色再現品質についてより高い要求がなされており、他方では、２７００〜５０００Ｋの色温度を有するより温暖な色の光が、特にヨーロッパおよび北アメリカにおいて、消費者によって好まれている。
【０００５】
WO 00/33389にはさらに、青色ＬＥＤからの光を変換するための発光団として、とりわけ、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を用いることが開示されている。しかし、蛍光体発光の極大は５０５ｎｍにおいてであり、これは、このタイプの組み合わせを用いる白色光を発生させることが確実には可能ではないことを意味する。
【０００６】
ケイ酸塩蛍光体は、白色ＬＥＤ用に、先の数年において開発された（WO 02/11214、WO 02/054502を参照）。さらに、これらの蛍光体をガス放電ランプ用に用いることができることが知られている（K.H. Butler "Fluorescent Lamp Phosphors" Pennsylvania Univ. Press, 1980を参照）。加えて、T.L. Barry, J. Electrochem. Soc. 1968, 1181には、（Ｃａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕの均一であり、固体の二元混合物が体系的に研究されていることが記載されている。これらの蛍光体は、粉末としての酸化物出発物質を混合し、混合物を粉砕し、次に任意に還元雰囲気中で、１５００℃までの温度で数日までにわたり炉中で粉砕した粉末をか焼することによって、固体拡散方法（混合して焼く方法）によって調製された。
【０００７】
この結果、形態、粒度分布および基質量中の発光性活性化イオンの分布に関して不均等性を有する蛍光体粉末が生成する。さらに、伝統的な方法により作成されるこれらの蛍光体の形態、粒度分布および他の特性を困難を伴って調節することができるに過ぎず、再現するのは難しい。したがって、これらの粒子は、例えば特に、最適ではなく不均等な形態および粒度分布を有する当該蛍光体によってＬＥＤチップが不均等にコーティングされ、この結果散乱により高度な損失プロセスが発生することなど、多数の欠点を有する。ＬＥＤチップの蛍光体コーティングが不均等であるのみならず、ＬＥＤからＬＥＤへと再現可能でもないという事実により、これらのＬＥＤを製造する際にさらなる損失が発生する。これにより、バッチ内でも発生するｐｃＬＥＤｓから発光された光の色位置の変動が生じる。
【０００８】
ＬＥＤケイ酸塩蛍光体は、ＹＡＧ：Ｃｅ系より高いＣＲＩを得るために、単独で、または青色もしくはＵＶ  ＬＥＤ基質用の混合物中に用いられる。しかし、実際には、従来のケイ酸塩蛍光体は、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体より高い効率性および照度を示さない。加えて、高いバリウム濃度を有するいくつかの蛍光体は、使用中の加水分解感受性についての問題を有することが、報告されている(T.L. Barry, J. Electrochem. Soc. 1968, 1181を参照)。これらの欠陥により、ケイ酸塩蛍光体の効率性が低下する結果となる。
【０００９】
DE 10 2005051063 A1には、精製プロセスにおいて残留した水の大部分を回収するために、非水性有機溶媒、例えばエタノールを用いる湿式化学的方法（湿式粉砕および湿式ふるい分け方法）によって調製された、発光効率が改善されたケイ酸塩をベースとする蛍光体が開示されている。
【発明の概要】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、１つまたは２つ以上の上記の欠点を有せず、暖かい白色光を生じる、白色ＬＥＤ用またはカラーオンデマンドアプリケーション用のアルカリ土類金属オルトケイ酸塩蛍光体を提供することにある。
【００１１】
驚異的なことに、アルカリ土類金属オルトケイ酸塩蛍光体を湿式化学的方法により調製することによってこの目的が達成され、ここで複数の方法の変法が可能である。
【００１２】
したがって、本発明は、式Ｉ
ＢａｗＳｒｘＣａｙＥｕｚＳｉＯ４                  （Ｉ）
式中、
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２および
０．００５＜ｚ＜０．５である、
で表される蛍光体の製造方法であって、
ａ）塩類、硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物またはこれらの混合物の形態の、少なくとも２種のアルカリ土類金属およびユウロピウム含有ドーパントおよびケイ素含有化合物を、水、酸または塩基に溶解、分散または懸濁させ、
ｂ）ケイ素含有化合物を加え、
ｃ）無機または有機沈殿試薬をこの混合物に加え、
ｄ）生成する蛍光体前駆体を、熱後処理によって完成した蛍光体に変換する
ことを特徴とする、前記方法に関する。
【００１３】
ここで、ｗ、ｘ、ｙまたはｚは、０〜２の値を採ることができる。
【００１４】
本発明はさらに、上述の式Ｉで表される蛍光体を調製するための方法であって、
ａ）塩類、硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物またはこれらの混合物の形態の少なくとも２種のアルカリ土類金属およびユウロピウム含有ドーパントを、水、酸または塩基に溶解、分散または懸濁させ、
ｂ）この溶液、分散体または懸濁液をケイ素含有混合物に加え、高温にて蛍光体前駆体に変換し、
ｃ）その後、乾燥した蛍光体前駆体を熱後処理により完成した蛍光体に変換する
ことを特徴とする、前記方法に関する。
【００１５】
用いるアルカリ土類金属出発物質は、所望の化学量論的比率のバリウム、ストロンチウムおよび／またはカルシウムのハロゲン化物、水酸化物または硝酸塩である。好ましいのは、対応する水酸化物または塩化物を用いることである。
【００１６】
最初のプロセスにおける好適なケイ素含有化合物は、一般的に無機または有機ケイ素化合物である。用いる無機ケイ素化合物は、好ましくは微細に分散したＳｉＯ２ソルまたはゲルである。
【００１７】
用いる有機ケイ素化合物は、好ましくは、式Ｓｉ（ＯＲ）４で表され、式中Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、ブチルである予め濃縮した(precondensed)ケイ酸エステル類、例えばTES-28（登録商標）またはTES-40（登録商標）(Wacker)である。特に好ましいのは、Ｓｉ（ＯＥｔ）４を用いることである。
【００１８】
用語「ケイ素含有混合物」は、上記で定義したように、ジカルボン酸、好ましくはシュウ酸および無機または有機ケイ素化合物の混合物を意味するものと解釈される。
【００１９】
用いることができるドーパントは、一般的にすべての所望の水溶性ユウロピウム塩類であり、硝酸ユウロピウムおよび塩化ユウロピウムが好ましい。ユウロピウムのドーピング濃度が０．５〜５０ｍｏｌ％であるのが、さらに好ましい。特に好ましくは２．０〜２０ｍｏｌ％である。一般的に、１０〜１５ｍｏｌ％のユウロピウム濃度において、蛍光体の増大した吸収および結果として増大した光収率またはより大きい明度が生じる。より高いユウロピウム濃度は量子収量を低減し、したがって同様に低下した光収率がもたらされる。
【００２０】
湿式化学的プロセスにより、蛍光体前駆体が得られ、これは熱後処理（か焼プロセス）により完成した蛍光体に変換される。
【００２１】
以下の方法は、例えばハロゲン化または水酸化バリウム、ストロンチウムおよびユウロピウムとケイ素含有化合物との混合物からなる蛍光体の水性前駆体（「蛍光体前駆体」）の湿式化学前処理に好ましい：
・出発物質、好ましくはアルカリ土類金属水酸化物の有機ケイ素化合物、好ましくは有機ケイ酸テトラエチルとの反応
【００２２】
・無機または有機ケイ素化合物、例えばＳｉＯ２またはＳｉ（ＯＥｔ）４を用いるシュウ酸塩沈殿
・無機または有機ケイ素化合物、例えばＳｉＯ２またはＳｉ（ＯＥｔ）４を用いる炭酸水素塩沈殿
【００２３】
第１のプロセスの変法において、有機ケイ素化合物、好ましくはＳｉ（ＯＥｔ）４を、例えば対応する蛍光体出発物質およびユウロピウム含有ドーパントの水酸化物溶液に、上昇した温度にて加え、蛍光体前駆体の生成をもたらす。
【００２４】
第２のプロセスの変法、いわゆるシュウ酸エステル沈殿において、先ずアルカリ土類金属ハロゲン化物をハロゲン化ユウロピウムと共に水に溶解し、ジカルボン酸および無機または有機ケイ素化合物からなるケイ素含有混合物に加える。粘性を増大させることにより、蛍光体前駆体の形成がもたらされる。
【００２５】
第３のプロセスの変法、いわゆる炭酸水素塩沈殿において、先ずアルカリ土類金属出発物質、好ましくはアルカリ土類金属ハロゲン化物を、ユウロピウム含有ドーパントと共に水に溶解し、その後無機または有機ケイ素含有化合物を加える。沈殿を、炭酸水素塩溶液を用いて行い、蛍光体前駆体のゆっくりとした生成がもたらされる。
【００２６】
完成した蛍光体を得るための蛍光体前駆体の熱後処理を、高温炉中で、コランダムるつぼ内温度１０００〜１４００℃にて何時間にもわたり所定量の前駆体をか焼することにより行う。粗製の蛍光体ケークを粉末状にし、洗浄し、ふるい分けする。ここで、高温炉を、回転管状炉、チャンバー炉、管状炉または流動層反応器とすることができ、ここでチャンバー炉を好ましくは用いる。
【００２７】
前述の熱後処理において、か焼を少なくとも部分的に還元条件下（例えば一酸化炭素、フォーミングガスもしくは水素を用いて、または少なくとも真空もしくは酸素欠乏雰囲気で）で行うのが好ましい。
本発明の蛍光体の粒径は、５０ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは１μｍ〜２５μｍである。
【００２８】
無機塩を、熱後処理の前または間に融点を降下させるためのフラクシング剤(fluxing agent)として加えるのが、さらに好ましい場合がある。用いることができる無機塩類は、用いる出発物質の量を基準として０．５〜８０％、好ましくは１〜５％の量での塩化物、好ましくは塩化アンモニウム、または硝酸塩もしくは塩素酸塩である。
【００２９】
他の好ましい態様において、蛍光体は、ＬＥＤチップの反対側上に、構造化された（例えばピラミッド状）表面を有する（DE 102006054330.0、Merckを参照。これを、この全範囲において本出願の文脈中に参照により導入する）。これにより、蛍光体からの可能な限り多大な光を組み合わせる（coupled）ことが可能になる。
【００３０】
蛍光体上の構造化された表面は、すでに構造化された好適な材料でその後コーティングすることによって、または、（フォト）リソグラフィープロセス、エッチングプロセスによる、またはエネルギーもしくは材料ビーム（material beam）もしくは機械力の作用を用いる書き込みプロセス(writing process)による以降の段階において、作成される。
【００３１】
他の好ましい態様において、本発明の蛍光体は、ＬＥＤチップの反対側に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ２、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの物質の組み合わせのナノ粒子、あるいは蛍光体組成物を含む粒子のナノ粒子を担持する粗面を有する。ここで、粗面は、数百ｎｍまでの粗さを有する。被覆表面は、全反射を低減または防止することができ、本発明の蛍光体からの光をより良好に組み合わせることができるという利点を有する（DE 102006054330.0（Merck）を参照。これを、この全範囲において本出願の文脈中に参照により導入する）。
【００３２】
さらに、本発明の蛍光体が、チップに向いていない表面において屈折率が適合された層を有するのが好ましく、これにより、一次放射線および／または蛍光体素子により発せられる放射線の組み合わせが単純化される。
【００３３】
他の好ましい態様において、蛍光体は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物からなる密閉コーティング(closed coating)を有する。この表面コーティングは、コーティング材料の屈折率の好適な目盛り付けにより、周囲（environment）への屈折率の適合を達成することができるという利点を有する。この場合において、蛍光体の表面における光の散乱は低減され、より大きい比率の光が蛍光体中に差し込み、吸収され、変換され得る。加えて、全体的な内面反射が低減するため、屈折率が適合された表面コーティングは、蛍光体からのより多くの光を組み合わせるのを可能にする。
【００３４】
加えて、蛍光体をカプセル封入しなければならない場合には、密閉層は有利である。これは、周辺の水または他の物質の拡散に対する蛍光体またはその一部の感受性に対処するために必要であり得る。密閉された覆いでカプセル封入することの他の理由は、チップ中で発生する熱からの実際の蛍光体の熱的デカップリング(thermal decoupling)である。この熱により、蛍光体の蛍光収率の低下がもたらされ、また蛍光の色に影響を及ぼし得る。最後に、このタイプのコーティングは、蛍光体において発生する格子振動が周囲に伝播するのを防止することによって、蛍光体の効率の増大を可能にする。
【００３５】
加えて、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらのもしくは蛍光体組成物の混合酸化物からなる多孔性表面コーティングを有する蛍光体を当該方法により調製するのが好ましい。これらの多孔性コーティングは、単一層の屈折率をさらに低減する可能性を提供する。全範囲において本出願の文脈中に参照により導入するWO 03/027015に記載されているように、このタイプの多孔性コーティングを、３つの従来の方法により製造することができる：ガラス（例えばソーダ石灰ガラス（US 4019884を参照））のエッチング、多孔質層の適用および多孔質層とエッチングプロセスとの組み合わせ。
【００３６】
他の好ましい態様において、蛍光体は、好ましくはエポキシまたはシリコーン樹脂からなる、周囲への化学結合を容易にする官能基を担持する表面を有する。これらの官能基は、例えば、オキソ基を介して結合しており、エポキシドおよび／またはシリコーンをベースとするバインダーの成分への結合を形成することができるエステル類または他の誘導体であり得る。このタイプの表面は、蛍光体のバインダー中への均一な混合が容易になるという利点を有する。さらに、したがって、蛍光体／バインダー系のレオロジー的特性およびまたポット寿命を、ある程度調節することができる。混合物の加工は、このように単純化される。
【００３７】
ＬＥＤチップに適用される本発明の蛍光体層が好ましくはシリコーンおよび均一な蛍光体粒子の混合物からなり、シリコーンが表面張力を有するため、この蛍光体層は微視的なレベルにおいて不均一であるか、または層の厚さは完全に一定ではない。
【００３８】
本発明はさらに、本発明の方法により調製された、式Ｉ
ＢａｗＳｒｘＣａｙＳｉＯ４：ｚＥｕ２＋  （Ｉ）
式中、
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２および
０．００５＜ｚ＜０．５である、
で表される蛍光体に関する。この蛍光体は、好ましくは、構造化された表面あるいはＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／もしくはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物のナノ粒子または蛍光体組成物を含む粒子のナノ粒子を担持する粗面を有する。
【００３９】
さらに、式Ｉで表されるこの蛍光体がＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの混合酸化物からなる密閉性のまたは多孔性の表面コーティングを有するのが好ましい。
さらに、蛍光体の表面が、好ましくはエポキシまたはシリコーン樹脂を含む周囲への化学結合を容易にする官能基を担持するのが好ましいだろう。
【００４０】
前述のプロセスの補助により、蛍光体粒子のあらゆる所望の外形、例えば球状粒子、薄片および構造化された材料およびセラミックスを製造することができる。
【００４１】
さらに好ましい態様として、薄片形態の蛍光体を、対応する金属および／または希土類金属塩類から、従来の方法により調製する。調製方法はEP 763573およびDE 102006054331.9に詳細に記載されており、これらを、これらの全範囲において本出願の文脈中に参照により導入する。極めて大きいアスペクト比、原子的に平滑な表面および調整可能な厚さを有する、例えば雲母薄片、ＳｉＯ２薄片、Ａｌ２Ｏ３薄片、ＺｒＯ２薄片、ガラス薄片またはＴｉＯ２薄片の、天然の、または合成により作成された、高度に安定な支持体または基板を、水性分散体または懸濁液における沈殿反応によって蛍光体層でコーティングすることにより、これらの薄片形態の蛍光体を調製することができる。
【００４２】
雲母、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ガラスもしくはＴｉＯ２またはこれらの混合物以外に、薄片はまた、蛍光体材料自体からなるかまたは材料から構築され得る。薄片自体が単に蛍光体コーティングに対する支持体として作用を奏するに過ぎない場合には、後者は、ＬＥＤから一次放射線に対して透明である材料からなるか、または一次放射線を吸収し、このエネルギーを蛍光体層に伝送しなければならない。薄片形態の蛍光体を、樹脂（例えばシリコーンまたはエポキシ樹脂）中に分散させ、この分散体をＬＥＤチップに適用する。
【００４３】
薄片形態の蛍光体を、５０ｎｍ〜約２０μｍ、好ましくは１５０ｎｍ〜５μｍの厚さで、大きい産業的規模で製造することができる。直径はここで、５０ｎｍ〜２０μｍである。
【００４４】
これは、一般的に、１：１〜４００：１、特に３：１〜１００：１のアスペクト比（直径対粒子の厚さの比率）を有する。
薄片の大きさ（長さ×幅）は、配置に依存する。特にこれらが特に小さい寸法を有する場合には、薄片はまた、変換層内に散在する中心部として適する。
【００４５】
ＬＥＤチップに面する本発明の薄片形態の蛍光体の表面は、ＬＥＤチップにより発せられた一次放射線に関する反射低減作用を有するコーティングを備えていることができる。この結果、一次放射線の後方散乱の低減がもたらされ、本発明の蛍光体素子中へ後者を組み合わせることを増強する。
【００４６】
この目的に適するのは、例えば屈折率が適合されたコーティングであり、以下の厚さｄ：ｄ＝［ＬＥＤチップからの一次放射線の波長／（４×蛍光体セラミックの屈折率）］を有しなければならない（例えば、Gerthsen, Physik [Physics], Springer Verlag, 18th Edition, 1995を参照）。このコーティングはまた、フォトニック結晶からなっていてもよく、これはまた、特定の機能を達成するために薄片形態の蛍光体の表面を構造化することを含む。
【００４７】
セラミックス素子の形態の本発明の蛍光体の調製を、DE 102006037730 (Merck)に記載されている方法と同様に行い、これを、参照によりこの全範囲において本出願の文脈中に包含する。蛍光体をここで、対応する出発物質とドーパントとを湿式化学的方法により混合し、その後混合物を平衡に加圧し、均一であり、薄い、無孔の薄片の形態のチップの表面に混合物を直接適用することにより、調製する。蛍光体の励起および放出の位置に依存する変化はしたがって発生せず、これにより提供されるＬＥＤは恒常的な色の均一な光円錐（light cone）を発し、高い発光力(luminous power)を有することとなる。
【００４８】
セラミックス蛍光体素子を、大産業的規模で、例えば数百ｎｍ〜約５００μｍの厚さの薄片として、製造することができる。薄片の大きさ（長さ×幅）は、配置に依存する。チップに直接適用する場合において、薄片の寸法は、好適なチップ配置（例えばフリップチップ配置）の場合において、チップの大きさ（約１００μｍ×１００μｍないし数ｍｍ２）に従って、チップ表面より約１０％〜３０％過剰な大きさで、またはそれに相当するように選択しなければならない。蛍光体薄片を完成したＬＥＤの最上部に装着する場合には、発せられた光円錐はすべて、薄片に回収される。
【００４９】
セラミックス蛍光体素子の側面を、軽金属または貴金属、好ましくはアルミニウムまたは銀で金属化することができる。金属化は、光が蛍光体要素から側方に進出しないという効果を有する。側方に進出する光は、ＬＥＤから組み合わせて放出される光束を低減し得る。セラミックス蛍光体素子の金属化を、平衡加圧の後のプロセス段階において行い、棒状または薄片状にて得、ここで、所望により、この棒状または薄片状のものを、金属化の前に所要の大きさに切断することができる。このために、側面を、例えば硝酸銀およびグルコースの溶液で湿潤させ、その後上昇した温度にてアンモニア雰囲気に曝露する。この操作の間、例えば、銀コーティングが側面上に形成する。
【００５０】
あるいはまた、無電解金属化法が、好適である。例えば、Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie [Textbook of Inorganic Chemistry], Walter de Gruyter VerlagまたはUllmanns Enzyklopaedie der chemischen Technologie [Ullmann's Encyclopaedia of Chemical Technology]を参照。
セラミックス蛍光体素子を、必要に応じて、水ガラス溶液を用いてＬＥＤチップの基板に固定することができる。
【００５１】
他の態様において、セラミックス蛍光体素子は、ＬＥＤチップの反対側上に構造化された（例えばピラミッド状の）表面を有する。これにより、可能な限り多量の光を蛍光体素子に組み合わせるのが可能になる。蛍光体素子上の構造化された表面を、構造化されたプレスプレートを有する型を用いて静水圧プレス成形を行い、それにより構造を表面中に浮き彫りにして作成する。目的が、可能な限り薄い蛍光体素子または薄片を作成することにある場合には、構造化された表面が所望される。押圧条件は、当業者に知られている（J. Kriegsmann, Technische keramische Werkstoffe [Industrial Ceramic Materials], 第4章、Deutscher Wirtschaftsdienst, 1998を参照）。用いる押圧温度が、押圧される物質の融点の２／３〜５／６であるのが重要である。
【００５２】
加えて、本発明の蛍光体は、約１２０ｎｍ〜５３０ｎｍ、好ましくは２５４ｎｍ〜約４８０ｎｍに及ぶ広範囲にわたって励起することができる。したがって、これらの蛍光体は、ＵＶまたは青色発光一次光源、例えばＬＥＤ、または従来の放電ランプ（例えばＨｇをベースとする）による励起に適するのみならず、４５１ｎｍにて青色Ｉｎ３＋線を用いるもののような光源にも適する。
【００５３】
本発明はさらに、発光極大が１２０ｎｍ〜５３０ｎｍ、好ましくは２５４ｎｍ〜約４８０ｎｍの範囲内にある少なくとも１つの一次光源を有する照明ユニットに関し、ここで一次放射線は、本発明の蛍光体により、より長い波長の放射線に部分的に、または完全に変換される。
【００５４】
本発明において、用語「照明ユニット」は、以下の構成要素または成分を包含する：
・紫外線または青色光を発光するための少なくとも１つの一次光源、
・一次光源と直接的にまたは間接的に接触して位置する少なくとも１つの変換蛍光体、
・任意に、照明ユニットをカプセル封入するための透明な密封樹脂（例えばエポキシまたはシリコーン樹脂）、
・任意に、一次光源が搭載され、電気エネルギーを一次光源に供給するための少なくとも２つの電気的接続を有する、支持素子、
・任意に、二次的な光学配置、例えばレンズ、鏡、プリズムまたはフォトニック結晶。
【００５５】
この照明ユニットは、好ましくは白色光を発するか、または特定の色位置（カラーオンデマンドの原理）を有する光を発する。本発明の照明ユニットの好ましい態様を、図１〜１２に記載する。
【００５６】
本発明の照明ユニットの好ましい態様において、光源は発光性窒化インジウムアルミニウムガリウム、特に式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮで表され、式中、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋおよびｉ＋ｊ＋ｋ＝１であるものである。
このタイプの光源の可能な形態は、当業者に知られている。これらは、種々の構造を有する発光ＬＥＤチップであり得る。
【００５７】
本発明の照明ユニットの他の好ましい態様において、光源は、ＺｎＯ、ＴＣＯ（透明な導電性酸化物）、ＺｎＳｅもしくはＳｉＣをベースとする発光配置または有機発光層（ＯＬＥＤ）をベースとする配置である。
【００５８】
本発明の照明ユニットの他の好ましい態様において、光源は、エレクトロルミネセンスおよび／またはフォトルミネセンスを示す源である。光源はさらに、またプラズマまたは放電源であってもよい。
【００５９】
本発明の蛍光体を、樹脂（例えばエポキシもしくはシリコーン樹脂）中に分散させるか、または好適な大きさの比率を前提として、一次光源上に直接配置するか、または用途に依存して、一時光源から遠隔させて配置することができる（後者の配置はまた、「遠隔蛍光体技術」を含む）。遠隔蛍光体技術の利点は、当業者に知られており、例えば以下の刊行物中で明らかにされている：Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol 44, No. 21 (2005). L649-L651。
【００６０】
他の態様において、蛍光体と一次光源との間の照明ユニットの光学的連結が、光伝導性配置により達成されるのが好ましい。これにより、一次光源が中央位置に設置され、光伝導性装置、例えば光伝導性繊維により蛍光体に光学的に連結することが可能になる。このようにして、照明の願望と整合し、単に１種のまたは種々の蛍光体（配置して光スクリーンを形成してもよい）および、一次光源に結合する１種または２種以上の光伝導体からなるランプを達成することができる。このようにして、強力な一次光源を、電気設備に好ましい位置に配置し、任意の所望の位置において光伝導体に結合する蛍光体を含むランプを、さらに電気的配線を施さず、代わりに単に光伝導体を据えることのみにより設置することが可能である。
【００６１】
さらに、真空ＵＶ（＜２００ｎｍ）および／またはＵＶ領域において光を発する一次光源が、本発明の蛍光体と組み合わせて、少なくとも１０ｎｍの半値幅を有する発光帯を有するのが、本発明において好ましい。
【００６２】
本発明はさらに、本発明の蛍光体を、発光ダイオードからの青色または近ＵＶ発光を部分的に、または完全に変換するために用いることに関する。
【００６３】
本発明の蛍光体を、さらに好ましくは、青色または近ＵＶ発光を視覚可能な白色放射線に変換するために用いる。本発明の蛍光体を、さらに好ましくは、「カラーオンデマンド」概念に従って一次放射線を特定の色位置に変換するために用いる。
【００６４】
本発明はさらに、例えば硫化亜鉛またはＭｎ２＋、Ｃｕ＋もしくはＡｇ＋がドープされた硫化亜鉛をエミッタとして用いた、黄緑色領域において発光するエレクトロルミネセントフィルム（また発光フィルムまたは光フィルムとして知られている）などのエレクトロルミネセント材料において本発明の蛍光体を用いることに関する。エレクトロルミネセントフィルムの適用の領域は、例えば広告、液晶ディスプレイ画面（ＬＣディスプレイ）および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ディスプレイにおけるディスプレイバックライト、字光式(self-illuminating)車両ナンバープレート、床の図形（耐圧壊性(crush-resistant)および滑り止め積層体と組み合わせて）、例えば自動車、列車、船舶および航空機におけるディスプレイおよび／または制御素子、あるいはまた屋内電気器具、園芸機材、測定器具またはスポーツおよびレジャー機材である。
【００６５】
以下の例は、本発明を例示することを意図する。しかし、これらを、いかなる方法によっても限定的であると考慮するべきではない。組成物において用いることができるすべての化合物または構成成分は、知られており、商業的に入手できるか、または既知の方法によって合成することができる。例において示す温度は、常に℃で示す。さらに、記載およびまた例の両方において、組成物中の構成成分の添加量は、常に合計１００％まで加えられる。示す百分率のデータは、常にこの所定の関係にあると見なすべきである。しかし、これらは通常常に、示す部分量または合計量の重量に関する。
【００６６】
例
例１：アルカリ土類金属水酸化物のオルトケイ酸テトラエチルとの反応による蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４の調製
５５．１８ｇのＢａ（ＯＨ）２ｘ８Ｈ２Ｏ（特別に純粋な等級、Merck KGaA）、２１２．４９６ｇのＳｒ（ＯＨ）２ｘ８Ｈ２Ｏ（特別に純粋な等級、Merck KGaA）および１０．０８ｇのＥｕＣｌ３ｘ６Ｈ２Ｏ（分析的等級ＡＣＳ、Treibacher Industrie AG）を、１２０℃にて油浴（精密なガラス撹拌器）中で、５００ｍｌの３つ首フラスコ中で、２０ｍｌの脱イオン水を加えて撹拌する。ペースト状のコンシステンシーが生成する。さらに６０分間の撹拌後、混合物は低い粘度を有する。
【００６７】
１０４．１６４ｇのオルトケイ酸テトラエチル（分析的等級、Merck KGaA）を、撹拌しながら迅速に加える。そこで、懸濁液は増粘化する。さらに２０ｍｌの脱イオン水を加え、そこで再び低粘度の混合物が得られる。
６０分後、加熱をスイッチオフし、混合物を撹拌しながら約５０℃に冷却する。
２５０ｍｌのアセトンを加え、懸濁液を室温にゆっくり冷却し、一晩撹拌する。
沈殿物を吸引により濾別し、１５０ｍｌのアセトンで洗浄し、その後真空中で乾燥する。
【００６８】
例２：高度に分散性の二酸化ケイ素を用いたシュウ酸塩沈殿からの蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４の調製
１２６．０７ｇのシュウ酸二水和物を、１．２３６ｌの脱イオン水に溶解する。１２．０１６ｇの二酸化ケイ素を加える。１６．８５５ｇの塩化バリウム二水和物（分析的等級、Merck KGaA）、８５．２８８ｇの塩化ストロンチウム六水和物（分析的等級、Merck KGaA）および４．０３０ｇの塩化ユウロピウム六水和物（分析的等級ＡＣＳ、Treibacher Industrie AG）を、２００ｍｌの脱イオン水に溶解し、撹拌しながら３０分にわたりシュウ酸二水和物／二酸化ケイ素溶液に滴加する。滴加の間、温度は１５℃に降下する。次に、混合物を２時間還流させ、一晩放置して冷却し、翌日に吸引により濾過する。
生成物を、７５℃にて２４時間わずかな減圧下で乾燥する。
【００６９】
例３：オルトケイ酸テトラエチルを用いたシュウ酸塩沈殿からの蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４の調製
１２６．０７ｇのシュウ酸二水和物を、１．２３６ｌの脱イオン水に溶解する。
４１．６６ｇのオルトケイ酸テトラエチルを加える。１６．８５５ｇの塩化バリウム二水和物（分析的等級ACS, ISO reag. Ph Eur, Merck KGaA）、８５．２８８ｇの塩化ストロンチウム六水和物（分析的等級、Merck KGaA）および４．０３０ｇの塩化ユウロピウム六水和物（分析的等級ＡＣＳ、Treibacher Industrie AG）を、２００ｍｌの脱イオン水に溶解し、撹拌しながら３０分にわたりシュウ酸二水和物／二酸化ケイ素溶液に滴加する。
【００７０】
滴加の開始時に、温度は１６℃に降下するが、次にさらに滴加する際に上昇する。次に、混合物を３時間還流させ、室温に冷却し、吸引により濾過する。生成物を、７５℃にて２４時間わずかな減圧下で乾燥する。
【００７１】
例４：高度に分散性の二酸化ケイ素を用いた炭酸水素塩沈殿からの蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４の調製
１６．９ｇのＢａＣｌ２ｘ２Ｈ２Ｏ（分析的等級、Merck KGaA）、８５．３ｇのＳｒＣｌ２ｘ６Ｈ２Ｏ（分析的等級、Merck KGaA）および４．０ｇのＥｕＣｌ３ｘ６Ｈ２Ｏ（分析的等級ＡＣＳ、Treibacher Industrie AG）を、１０００ｍｌの３つ首フラスコ中で３６０ｍｌの脱イオン水に溶解する。１２．０ｇのＳｉＯ２を加える。７９．１ｇの炭酸水素アンモニウムを、１８℃にて加える→激しい発泡（激しいガスの発生）および＋７℃への吸熱性(endothermicity)。
得られた懸濁液を、８８℃に加温し（浴温度は１００℃）、２時間撹拌する。得られた懸濁液を、一晩２０℃に冷却し、結晶を洗浄せずに吸引により濾別する。母液は透明であり、無色である（ｐＨ９）。
【００７２】
例５：オルトケイ酸テトラエチルを用いた炭酸水素塩沈殿からの蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４の調製
１６．９ｇのＢａＣｌ２ｘ２Ｈ２Ｏ（分析的等級、Merck KGaA）、８５．３ｇのＳｒＣｌ２ｘ６Ｈ２Ｏ（分析的等級、Merck KGaA）および４．０ｇのＥｕＣｌ３ｘ６Ｈ２Ｏ（分析的等級ＡＣＳ、Treibacher Industrie AG）を、１０００ｍｌの３つ首フラスコ中で３６０ｍｌの脱イオン水に溶解する。４１．７ｇのオルトケイ酸テトラエチル（合成的等級、Merck KGaA)を加える。７９．１ｇの炭酸水素アンモニウムを、１７℃にて加える→激しい発泡（激しいガスの発生）および＋７℃への吸熱性。得られた懸濁液を、８８℃に加温し（浴温度は１００℃）、２時間撹拌する。得られた懸濁液を、一晩２０℃に冷却し、結晶を塩非含有となるまで洗浄し、吸引により濾別する。
【００７３】
次に、例１および５からの前駆体を、還元フォーミングガス雰囲気中で行う１２００℃でのか焼プロセスにおいて、蛍光体に変換する。このために、前駆体を、２５０ｍｌのコランダムるつぼ中に導入し、５重量％の塩化アンモニウムで覆い、振盪により圧縮し、その後５時間か焼する。その後、完成した粗製の蛍光体ケークを、モルタルミル（mortar mill）中で粉砕し、次に洗浄し、乾燥し（Ｔ＝１２０℃）、ふるい分けする。
【００７４】
比較例６：従来の固体反応方法による蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４の調製
１ｍｏｌの蛍光体について、上記の式の組成に相当する化学量論量のＢａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、Ｅｕ２Ｏ３およびＳｉＯ４を、０．２〜０．３ｍｏｌのＮＨ４Ｃｌと共に、ボールミルで５時間にわたり激しく粉砕する。
均一な開始混合物を、コランダムるつぼ中に導入し、還元性雰囲気（フォーミングガスＮ２／Ｈ２）下で３〜１０時間１２００〜１４００℃にて反応させる。
【００７５】
得られた粗製の蛍光体を、微細に粉砕し、脱イオン水で４〜５回洗浄し、その後濾過し、数時間にわたり乾燥キャビネット中で１００℃にて残留水分を除去する。乾燥した蛍光体を、目的の粒子の大きさに応じて乾式ふるい分けする(dry-sieve)。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
本発明を、多数の例示的態様を参照して以下により詳細に説明する。図１〜１２は、種々の照明ユニットを記載し、これらはすべて、本発明のオルトケイ酸塩蛍光体を含む：
【００７７】
【図１】図１は、蛍光体含有コーティングを有する発光ダイオードの線図を示す。構成要素は、放射線源としてのチップ状発光ダイオード（ＬＥＤ）１を含む。発光ダイオードは、カップ形状の反射体中に設置されており、これは、調整フレーム２により保持されている。チップ１は、フラットケーブル７を介して第１の接点６に、および第２の電気的接点６’に直接接続している。本発明の変換蛍光体を含むコーティングは、反射体カップの内側の湾曲に適用されている。蛍光体を、互いに別個に、または混合物の形態で用いる。（部品の符号のリスト：１  発光ダイオード、２  反射体、３  樹脂、４  変換蛍光体、５  ディフューザ（diffuser）、６  電極、７  フラットケーブル）
【００７８】
【図２】図２は、白色光用光源（ＬＥＤ）として作用するＩｎＧａＮタイプのＣＯＢ（チップオンボード）パッケージを示す（１＝半導体チップ；２，３＝電気的接続；４＝変換蛍光体；７＝ボード）。蛍光体はバインダーレンズ中で分配され、これは同時に二次的な光学素子を表し、レンズとして発光特徴に影響する。
【００７９】
【図３】図３は、白色光用光源（ＬＥＤ）として作用するＩｎＧａＮタイプのＣＯＢ（チップオンボード）パッケージを示す（１＝半導体チップ；２，３＝電気的接続；４＝変換蛍光体；７＝ボード）。蛍光体は、ＬＥＤチップ上に直接分布する薄いバインダー層中に位置する。透明な材料からなる二次的光学素子を、この上に配置することができる。
【００８０】
【図４】図４は、白色光用光源（ＬＥＤ）として作用するパッケージの１つのタイプを示す（１＝半導体チップ；２，３＝電気的接続；４＝反射体を有する空洞中の変換蛍光体）。変換蛍光体はバインダー中に分散し、この混合物は空洞を充填する。
【００８１】
【図５】図５は、第２のタイプのパッケージを示し、ここで、１＝ハウジングプレート；２＝電気的接続；３＝レンズ；４＝半導体チップである。この設計は、フリップチップ設計であるという利点を有し、ここでより大きい比率のチップからの光を、ベース上の透明な基板および反射体によって光源の目的のために用いることができる。加えて、この設計では熱消散が好ましい。
【００８２】
【図６】図６は、パッケージを示し、ここで１＝ハウジングプレート；２＝電気的接続；４＝半導体チップであり、レンズの下の空洞は、本発明の変換蛍光体で完全に充填されている。このパッケージは、より多量の変換蛍光体を用いることができるという利点を有する。後者はまた、遠隔の蛍光体として作用することができる。
【００８３】
【図７】図７は、ＳＭＤパッケージ（表面実装したパッケージ）を示し、ここで１＝ハウジング；２，３＝電気的接続；４＝変換層である。半導体チップは、本発明の蛍光体により完全に覆われている。ＳＭＤ設計は、小さい物理的形状を有し、したがって従来の光源に収まるという利点を有する。
【００８４】
【図８】図８は、Ｔ５パッケージを示し、ここで１＝変換蛍光体；２＝チップ；３，４＝電気的接続；５＝透明な樹脂を有するレンズである。変換蛍光体は、ＬＥＤチップの背面に位置し、これは、蛍光体が金属的接続を介して冷却されるという利点を有する。
【００８５】
【図９】図９は、発光ダイオードの線図を示し、ここで１＝半導体チップ；２，３＝電気的接続；４＝変換蛍光体；５＝ボンドワイヤであり、ここで蛍光体は、最上部の球体としてバインダー中に適用される。蛍光体／バインダー層のこの形状は、二次的光学素子として作用し、例えば光伝播に影響し得る。
【００８６】
【図１０】図１０は、発光ダイオードの線図を示し、ここで１＝半導体チップ；２，３＝電気的接続；４＝変換蛍光体；５＝ボンドワイヤであり、ここで蛍光体を、バインダー中に分散した薄層として適用する。二次的光学素子として作用する他の構成要素、例えばレンズ、をこの層に容易に適用することができる。
【００８７】
【図１１】図１１は、すでにUS-B 6,700,322から原理上知られている他の用途の例を示す。本発明の蛍光体を、ここでＯＬＥＤと共に用いる。光源は、実在の有機フィルム３０および透明な基材３２からなる有機発光ダイオード３１である。フィルム３０は、特に、例えばＰＶＫ：ＰＢＤ：クマリン（ＰＶＫ、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）の略語；ＰＢＤ、２-（４−ビフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールの略語）により発生した、青色の一次光を発する。発光は、本発明の蛍光体の層３３により形成される被覆層によって、黄色の、二次的に発せられた光に部分的に変換され、一次的におよび二次的に発せられた光の色混合により、全体で白色の発光を生じる。
【００８８】
ＯＬＥＤは本質的に、発光ポリマーの少なくとも１つの層または２つの電極、これは、例えばＩＴＯ（酸化スズインジウムの略語）をアノードとしておよび例えばＢａまたはＣａなどの高度に反応性の金属をカソードとしてなど、それ自体知られている材料からなる、の間のいわゆる小分子からなる。複数の層をまた、しばしば電極間で用い、これは、正孔輸送層として作用するか、または小分子の領域においてはまた電子輸送層として作用する。用いる発光ポリマーは、例えばポリフルオレン類またはポリスピロ材料である。
【００８９】
【図１２】図１２は、WO 2005/061659と同様にインジウム充填および緩衝ガスを含む、水銀非含有ガスフィリング２１を有する低圧ランプ２０を示し（図式的）、ここで本発明の蛍光体の層２２が適用されている。
【００９０】
【図１３】図１３は、１＝炭酸水素塩沈殿により調製した本発明の蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４；２＝従来の固体反応法（比較例６を参照）により調製した、１と同一の組成を有する蛍光体の、励起スペクトルの比較を示す。
【００９１】
【図１４】図１４は、１＝炭酸水素塩沈殿により調製した本発明の蛍光体Ｂａ０．３４５Ｓｒ１．６Ｅｕ０．０５５ＳｉＯ４；２＝従来の固体反応法により調製した、１の下と同一の組成を有する蛍光体の、発光スペクトルの比較を示す。蛍光体２は、蛍光体１よりも高い光強度または光収率を有する。
【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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【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１４】
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【国際調査報告】
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