(57)【要約】【課題】  紫外波長域における改善された吸収性と改善された量子効率とを示す蛍光体を提供する。【解決手段】  ユーロピウム賦活蛍光体は、ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの希土類金属と、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属とを含む。蛍光体を作る方法は、少なくとも１つの選択されたＩＩＩＢ族金属の少なくともハロゲン化合物を出発混合物に加えることを含む。方法は更に、出発混合物を酸素含有雰囲気中で燃焼することを含む。【選択図】      図４
2005075929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０≦ｘ，ｙ，ｘ，ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ＋ｖ≦１
として、（Ｇｄ1-x-yＹxＬａy）（Ａｌ1-z-vＧａzＩｎv）Ｏ3：Ｅｕ3+の化学式を有する化合物を含み、紫外線を吸収し約５８０ｎｍから約７７０ｎｍの可視波長域で発光することができるユーロピウム賦活酸化物蛍光体であって、
ユーロピウムが約０．０００５から約２０モルパーセントの量で存在し、前記蛍光体が約２５４ｎｍの波長における励起紫外線の少なくとも８０パーセントを吸収することが可能であることを特徴とする蛍光体。
【請求項２】
前記ユーロピウムが約０．０００５から約１０モルパーセントの量で存在する請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
前記ユーロピウムが約０．００１から約５モルパーセントの量で存在する請求項１に記載の蛍光体。
【請求項４】
前記蛍光体が、化学式ＧｄＡｌＯ3：Ｅｕ3+を有する請求項１に記載の蛍光体。
【請求項５】
前記蛍光体が、化学式ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+を有する請求項１に記載の蛍光体。
【請求項６】
前記蛍光体が、化学式ＬａＡｌＯ3：Ｅｕ3+を有する請求項１に記載の蛍光体。
【請求項７】
０≦ｘ，ｙ，ｘ，ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ＋ｖ≦１
として、（Ｇｄ1-x-yＹxＬａy）（Ａｌ1-z-vＧａzＩｎv）Ｏ3：Ｅｕ3+の化学式を有する化合物を含む３価ユーロピウム賦活酸化物蛍光体を含む蛍光体ブレンドであって、前記蛍光体ブレンドが、約２５０ｎｍから約４００ｎｍの波長域におけるＥＭ放射線を実質的に吸収することを特徴とする蛍光体ブレンド。
【請求項８】
前記蛍光体ブレンドが、約５８０ｎｍから約７７０ｎｍの範囲以外の可視波長域で実質的に発光する少なくとも１つの別の蛍光体を更に含む請求項７に記載の蛍光体ブレンド。
【請求項９】
前記蛍光体ブレンドが、紫外ＥＭ放射線により励起されると白色光を発光する請求項７に記載の蛍光体ブレンド。
【請求項１０】
前記白色光が、ＣＩＥ色度図の黒体軌跡上に実質的に色座標を有する請求項７に記載の蛍光体ブレンド。
【請求項１１】
（ａ）ガス放電源と、
（ｂ）０≦ｘ，ｙ，ｘ，ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ＋ｖ≦１
として、（Ｇｄ1-x-yＹxＬａy）（Ａｌ1-z-vＧａzＩｎv）Ｏ3：Ｅｕ3+の化学式を有する化合物を含む３価ユーロピウム賦活酸化物蛍光体を含む蛍光体ブレンドと、
を含む光源であって、
前記蛍光体ブレンドが、約２５０ｎｍから約４００ｎｍの波長域において前記ガス放電からＥＭ放射線を吸収し、可視域の光を発光することを特徴とする光源。
【請求項１２】
前記ユーロピウム賦活酸化物蛍光体が、化学式ＧｄＡｌＯ3：Ｅｕ3+である請求項１１に記載の光源。
【請求項１３】
前記ユーロピウム賦活酸化物蛍光体が、化学式ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+である請求項１１に記載の光源。
【請求項１４】
前記ユーロピウム賦活酸化物蛍光体が、化学式ＬａＡｌＯ3：Ｅｕ3+である請求項１１に記載の光源。
【請求項１５】
前記蛍光体ブレンドが更に、
ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、Ｓｒ3（ＰＯ4）5Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ａｌ6Ｏ11：Ｅｕ2+、及びその混合物と、
ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ17：Ｔｂ3+、（Ｃｅ，Ｌａ）ＰＯ4：Ｔｂ3+、（Ｃｅ，Ｇｄ）ＭｇＢ5Ｏ10：Ｔｂ3+、ＬａＰＯ4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、及びその混合物と、
Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+、ＹＢＯ3：Ｅｕ3+、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ4+、及びその混合物と、
からなる群の１つから選択された少なくとも１つの付加的な蛍光体を含む請求項１１に記載の光源。
【請求項１６】
ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体を作る方法であって、
（ａ）
（１）ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの希土類金属の少なくとも１つの化合物と、
（２）ユーロピウムの少なくとも１つの化合物と、
（３）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物と、
の混合物を準備し、
前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物がハロゲン化合物であり、
（ｂ）前記混合物が３価ユーロピウム賦活ガドリウムアルミニウム蛍光体に変換されるのに十分な時間の間、ある温度で酸素含有雰囲気中で前記混合物を燃焼する、
ことを含む方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの希土類金属の少なくとも１つの化合物が酸素含有化合物である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーロピウムの少なくとも１つの化合物が酸素含有化合物である請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物が酸素含有化合物である請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記ハロゲン化合物がフッ化物である請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記ハロゲン化合物が、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の総量の約１から約２５原子パーセントを与える請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
３価ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体を作る方法であって、
（ａ）
（１）ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの希土類金属の少なくとも１つの化合物と、
（２）ユーロピウムの少なくとも１つの化合物と、
（３）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物と、
を含む第１溶液を準備し、
前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物の少なくとも１つがハロゲン化合物であり、
（ｂ）水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、及びその混合物からなる群から選択された材料を含む第２溶液を準備し、
（ｃ）前記第１溶液及び前記第２溶液を混合して、前記少なくとも１つの希土類金属と、前記ユーロピウムと、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属とを含む析出物を生成し、
（ｄ）前記析出物が前記３価ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体に変換されるのに十分なだけの時間の間、前記析出物をある温度で燃焼する、
ことを含む方法。
【請求項２３】
前記ハロゲン化合物が、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の総量の約１から約２５原子パーセントを与える請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ハロゲン化合物がフッ化物である請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２溶液が水酸化アンモニウムを含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記析出物を前記少なくとも１つの希土類金属と、ユーロピウムと、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属との酸素含有化合物の混合物に変換するように燃焼する段階の前に、前記析出物を酸素含有雰囲気内で加熱する段階を更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記加熱する段階が、約４００℃から約９００℃の範囲の温度において行われる請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記加熱する段階の後で且つ前記燃焼する段階の前に、前記酸素含有化合物の混合物を微粉化する段階を更に含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
３価ユーロピウム賦活ガドリニウムアルミニウム酸化物蛍光体を作る方法であって、
（ａ）
（１）ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの希土類金属の少なくとも１つの化合物と、
（２）ユーロピウムの少なくとも１つの化合物と、
（３）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物と、
を含む第１溶液を準備し、
（ｂ）水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、及びその混合物からなる群から選択された材料を含む第２溶液を準備し、
（ｃ）前記第１溶液及び前記第２溶液を混合して、前記少なくとも１つの希土類金属と、前記ユーロピウムと、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属とを含む析出物を生成し、
（ｄ）前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つのハロゲン化合物を前記析出物に加えて、ＩＩＩＢ族ハロゲン化合物含有析出物を形成し、
（ｅ）前記ＩＩＩＢ族ハロゲン化合物含有析出物が前記３価ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体に変換されるのに十分なだけの時間の間、前記ＩＩＩＢ族ハロゲン化合物含有析出物をある温度で燃焼する、
ことを含む方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのハロゲン化合物がフッ化物である請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのハロゲン化合物が、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の総量の約１から約２５原子パーセントを与える請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２溶液が水酸化アンモニウムを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族ハロゲン化合物含有析出物を前記少なくとも１つの希土類金属と、ユーロピウムと、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属との酸素含有化合物の混合物に変換するように燃焼する段階の前に、前記少なくとも１つのＩＩＩＢ族ハロゲン化合物含有析出物を、酸素含有雰囲気内で加熱する段階を更に含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記加熱する段階が、約４００℃から約９００℃の範囲の温度において行われる請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記加熱する段階の後で且つ前記燃焼する段階の前に、前記酸素含有化合物の混合物を微粉化する段階を更に含む請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３価ユーロピウムにより賦活され、改善された量子効率を有する希土類及びＩＩＩＢ族金属の酸化物を含む蛍光体に関する。特に、本発明は、紫外波長において改善された吸収性を有する蛍光体に関する。本発明は、更に、このような蛍光体を含む蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体は、電磁スペクトルの一部分における放射線エネルギを吸収し、該電磁スペクトルの別の部分におけるエネルギを放出する発光材料である。１つの重要な分類の蛍光体は、非常に高い化学的純度及び制御された組成をもつ結晶性無機化合物であり、これらは、有効な蛍光材料に変換するために、少量の他の元素（「賦活剤」と呼ばれる）が添加されてきた。賦活剤とホスト無機化合物の正しい組み合わせを用いて、発光色を制御することができる。最も有用で周知の蛍光体は、可視域外の電磁放射線による励起に応答して電磁スペクトルの可視部分における放射線を放出する。周知の蛍光体は、水銀蒸気放電ランプにおいて励起された水銀蒸気が放出した紫外（「ＵＶ」）線を可視光に変換するために用いられてきた。他の蛍光体としては、電子（陰極線管に用いられる）又はＸ線（例えば、Ｘ線検知システムにおけるシンチレータ）によって励起される際に可視光を発光することができる。
【０００３】
蛍光体を用いる照明装置の効率は、励起放射線の波長と放出された放射線の波長との差が縮まるにつれて大きくなる。低圧水銀放電ランプ（一般に蛍光灯としても知られる）においては、放電により励起された水銀原子は、基底状態に戻る際に、主として２５４ｎｍの波長を有する紫外線を放出する（１８５ｎｍの波長を有する放出された放射線の約１２％）。水銀放電ランプについての理想的な蛍光体は、２５４ｎｍ及び１８５ｎｍの紫外（ＵＶ）線を強力に吸収し、吸収された放射線を効率的に変換するものである。従って、できるだけ２５４ｎｍに近い波長を有する放射線によって励起されることになるこれらのランプのための蛍光体を生成する努力がなされてきた。典型的には、太陽光に似せた白色光を生成するために、複数の蛍光体が低圧水銀放電ランプ内に含まれる。異なるブレンドの蛍光体は、異なる色温度を有する蛍光灯を生成することができる。光源の色温度は、問題となる光源に最も近い色整合を有する黒体源の温度をいう。典型的には、色整合は、従来のＣＩＥ（国際照明委員会、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）色度図上で示され比較される。例えば、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐ
ｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、第７巻、２３０〜２３１頁（Ｒｏｂｅｒｔ Ａ． Ｍｅｙｅｒｓ編、１９８７年）を参照されたい。一般に、色温度が上昇するにつれて、光はより青くなる。色温度が低下するにつれて、光は赤く見える。典型的な白熱灯は、約２７００Ｋの色温度を有し、一方、蛍光灯は、３０００Ｋから６５００Ｋの範囲の色温度を有する。光源を示す点が正確にＣＩＥ色度図の黒体軌跡上にない場合には、該光源は、平均的な人間の目にはほとんど同じ色に見える黒体軌跡上の温度である相関色温度を有する。
【０００４】
相関色温度に加えて、演色指数（「ＣＲＩ」）も、光源の別の重要な特性である。ＣＲＩは、問題となる光源を用いて測定したときの一組の標準顔料の見かけの色を標準光源における場合と比較したひずみ度合いを示す尺度である。ＣＲＩは、放射光のスペクトル・エネルギー分布によって決まり、例えば、標準光源に対して問題となる光源によって生成された三刺激値として定量化される、色のシフトを計算することによって決定することができる。低いＣＲＩを有するランプによる照射のもとでは、物体は人間の目には自然に見えない。従って、より優れた光源は、１００に近いＣＲＩを有する。典型的には、色温度が５０００Ｋを下回る場合には、用いられる標準光源は適切な温度の黒体である。色温度が５０００Ｋを上回る場合には、通常、太陽光が標準光源として用いられる。白熱灯のような比較的連続した出力スペクトルを有する光源は、通常高いＣＲＩを有し、例えば、１００に等しいか又はこれに近いＣＲＩを有する。高圧放電ランプのような多重線出力スペクトルを有する光源は、一般に約５０から８０の範囲にわたるＣＲＩを有する。蛍光灯は、典型的には７５から８５の範囲のＣＲＩを有する。通常、蛍光灯は白熱灯より高い色温度を有するが、ＣＲＩは白熱灯よりも低い。一般的な照明用途において、４０００Ｋから６０００Ｋの範囲、すなわち蛍光灯の色温度の範囲の色温度を有する光源を提供することが望ましい。
【０００５】
通常は、低圧水銀蛍光ランプは、２５４ｎｍに近い紫外域で吸収し、青色、緑色、及び赤色の領域で発光する３種の蛍光体のブレンドを用いる。発光された光の色は、白色光が得られるようにブレンドされる。通常用いられる赤色発光蛍光体は、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+であり、１００％に近い量子効率を有する。しかしながら、この蛍光体は、非常に純度の高いＹ2Ｏ3を必要とし、高価である。
【非特許文献１】ＣＩＥ（国際照明委員会、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）色度図上で示され比較される。例えば、「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、第７巻、２３０〜２３１頁（Ｒｏｂｅｒｔ Ａ． Ｍｅｙｅｒｓ編、１９８７年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、製造費用が安い、紫外吸収の赤色発光蛍光体を提供することについての必要性が引き続きある。更に、高い量子効率を有する紫外吸収赤色発光蛍光体を提供することが非常に望ましい。更に、そのような蛍光体をガス放電ランプにおいて提供することが非常に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、約２００ｎｍから約４００ｎｍの範囲の波長を有する電磁（「ＥＭ」）放射線により励起可能な３価ユーロピウムにより賦活された周期表における希土類及びＩＩＩＢ族金属の酸化物を含み、約５８０ｎｍから約７７０ｎｍの波長域の可視光を効率的に放出する蛍光体を提供する。本発明の酸化物蛍光体は、改善された量子効率をもたらす方法により生成される。
【０００８】
本発明の一態様によると、酸化物蛍光体は、
０≦ｘ，ｙ，ｘ，ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ＋ｖ≦１
として、Ｇｄ1-x-yＹxＬａy）（Ａｌ1-z-vＧａzＩｎv）Ｏ3：Ｅｕ3+の化学式を有する。
【０００９】
３価ユーロピウムにより賦活された希土類及びＩＩＩＢ族金属の酸化物を含む蛍光体を作る方法は、（ａ）（１）ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの希土類金属と、（２）ユーロピウムと、（３）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属との化合物の混合物を準備し、ここで少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物がハロゲン化合物であり、（ｂ）前記混合物をユーロピウムにより賦活された希土類及びＩＩＩＢ族金属の酸化物を含む蛍光体に変換するのに十分な時間の間、ある温度で該混合物を燃焼する段階を含む。
【００１０】
本発明の別の態様によると、光源は、３価ユーロピウムにより賦活された希土類及びＩＩＩＢ族金属酸化物を含む蛍光体を含む。光源は、約３０００Ｋから約６０００Ｋの範囲の相関色温度（「ＣＣＴ」）と、約８０から約１００の範囲のＣＲＩを有する。３価ユーロピウム賦活酸化物蛍光体は、光源に含まれる放電により放出される放射線によって励起可能であり、約５８０ｎｍから約７７０ｎｍの波長を有する可視ＥＭを放出する。
【００１１】
本発明の１つの態様において、光源は、水銀放電ランプである。
【００１２】
本発明の他の態様、利点及び顕著な特徴は、添付図面と関連して本発明の実施形態を開示する以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、改善された量子効率を有し、紫外域（約２００ｎｍから約４００ｎｍまで）における波長を有するＥＭ放射線により励起可能な希土類及びＩＩＩＢ族金属の酸化物（以下、「ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体」又は「ユーロピウム賦活酸化物蛍光体」或いは単に「酸化物蛍光体」とも呼ぶ）を含み、約５８０ｎｍから約７７０ｎｍの波長域の可視光を効率的に放射する３価ユーロピウム賦活蛍光体を提供する。ここで「ＥＭ放射線」又は「放射線」又は「光」という用語は、互換的に用いられる。励起放射線の主な部分は、約２５０ｎｍから約３５０ｎｍの波長域を有することが好ましく、約２５０ｎｍから約３００ｎｍの範囲の波長を有することがより好ましい。特に、本発明の３価ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体は、他の選択された蛍光体と混合され、紫外線を放射するガス放電に有利に適用されて、約３０００から約６５００Ｋの範囲のＣＣＴと、約８０から約１００の範囲のＣＲＩとを有する光源が生成されるようになる。本発明の３価ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体は、蛍光ランプのＣＣＴを調整して、該蛍光ランプのＣＲＩが従来技術の蛍光ランプよりも増大するように、蛍光体ブレンド中に含むことができる。
【００１４】
３価ユーロピウム賦活酸化物蛍光体は、
０≦ｘ，ｙ，ｘ，ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ＋ｖ≦１
として、（Ｇｄ1-x-yＹxＬａy）（Ａｌ1-z-vＧａzＩｎv）Ｏ3：Ｅｕ3+の化学式を有する。この化学式において、コロンの後に書かれた３価ユーロピウムイオンは、酸化ホスト格子の中にドープされた賦活剤を示す。ユーロピウム賦活剤は、約０．０００５から約２０モルパーセントの量で存在し、約０．０００５から約１０モルパーセントの量で存在するのが好ましく、約０．００１から約５モルパーセントの量で存在するのがより好ましい。
【００１５】
本発明の３価ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体は、主に、赤色から深い赤色のスペクトル領域の可視光を放出し、すなわち、主に約６００ｎｍから約７７０ｎｍの波長を放出する。本発明の蛍光体の適切な割合を、可視スペクトルの他の領域で発光する蛍光体と混合することにより、可視スペクトルにおいて幅広い色の範囲をもたらすスペクトルの複合を生成することができる。例えば、本発明の蛍光体を、青色及び緑色の領域で発光する蛍光体と混合することにより、白色光を生成することができる。このような白色光は、低圧水銀放電ランプのような紫外励起放射線源から得ることができる。
【００１６】
限定ではない、青色発光蛍光体の実施例は、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、Ｓｒ3（ＰＯ4）5Ｃｌ：Ｅｕ2+、及びＳｒ2Ａｌ6Ｏ11：Ｅｕ2+である。限定ではない、緑色発光蛍光体の実施例は、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ17：Ｔｂ3+、（Ｃｅ，Ｌａ）ＰＯ4：Ｔｂ3+、（Ｃｅ，Ｇｄ）ＭｇＢ5Ｏ10：Ｔｂ3+、及びＬａＰＯ4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+である。限定ではない、赤色発光蛍光体の実施例は、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+、ＹＢＯ3：Ｅｕ3+、及び３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ4+である。
【００１７】
これらの蛍光体を適切な割合で混合することにより、高視感度（入力電気エネルギのワット当たりのルーメンによって定義される）を有する所望のＣＣＴ及びＣＲＩをもたらす、ブレンドの複合発光スペクトルを生成することができる。ＣＩＥ色度図の黒体軌跡に近い座標を有する白色光を発光するように、蛍光体ブレンドの組成を選択することができる。語句「黒体軌跡に近い」は、複合光を表わす点が黒体軌跡から０．００５４以下の距離に配置されていることを意味する。一般的な照明用途においては、約３０００Ｋから約６０００Ｋの範囲のＣＣＴを有する光源を提供することが望ましい。この必要性は、白熱灯よりもエネルギ効率が良い蛍光灯によって概ね満足された。しかしながら、これらのランプは、一般的に約７５から約８５の範囲のＣＲＩを有する。従って、これらのランプによって照射される物体が人間の目により自然に見えるように、より高いＣＲＩを有するこの範囲のＣＣＴの蛍光灯を提供することが非常に望ましい。本発明の赤色発光蛍光体を含む蛍光体ブレンドを、低水銀放電のような紫外線源に組み入れることにより、このような光源を得ることができる。
【００１８】
白色光に加えて、本発明の赤色発光蛍光体を含む蛍光体の他のブレンドから他の色の光を生成することができる。
【００１９】
１つの好ましい実施形態において、３価ユーロピウム賦活酸化物蛍光体ＧｄＡｌＯ3：Ｅｕ3+のＥｕ3+は、約５モルパーセントより少ない量で存在する。図１は、２５４ｎｍの紫外励起のもとでのこの蛍光体の発光スペクトルを示す。
【００２０】
本発明の３価ユーロピウム賦活希土類及びＩＩＩＢ族酸化物蛍光体は、固相反応により作ることができる。例えば、（ａ）ガドリニウムイットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの希土類金属と、（ｂ）ユーロピウムと、（ｃ）アルミニウム、ガドリニウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属との適切な量の酸化物及び／又は塩を合わせて混合する。前述のＩＩＩＢ族金属の少なくとも１つの化合物はハロゲン化合物である。好ましいハロゲン化合物はフッ化物である。通常ＩＩＩＢ族金属ハロゲン化合物の量は、合計ＩＩＩＢ族金属の約１原子パーセントから約２５原子パーセントをもたらすように準備される。種々の化合物の量は、蛍光体の所望の最終組成を達成するように選択される。混合物は、空気中で約１０００℃から約１５００℃の温度で燃焼され、好ましくは約１０００℃から１３００度の範囲で燃焼される。最初に約４００℃と約９００℃の間のような適切な低温で混合物を燃焼させ、酸化物又は塩の先駆体を所望の酸化化合物に分解することができる。通常、燃焼は、酸素や空気、或いは酸素と、窒素、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、及び／又はキセノンのような不活性ガスとの混合物といった酸素含有雰囲気内で行われる。燃焼雰囲気は、所望であれば、他の気体がドープされたものであってもよい。２つ又はそれ以上の温度で段階的に燃焼を行うことができ、各段階を異なる雰囲気内で実行することができる。
【００２１】
或いは、蛍光体は湿式法で生成することができる。ユーロピウム、希土類金属、及びＩＩＩＢ族金属の１つ又はそれ以上の化合物は、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、オキシハロゲン化合物、又は有機化合物のような水溶液中に可溶性の酸化物以外とすることができる。このような有機化合物の限定ではない例は、１から６の炭素原子数を含むモノカルボン酸及びジカルボン酸の金属塩、１から６の炭素原子数を含むジカルボン酸のエステル、１つ又は２つの芳香環を有する芳香酸の金属塩、金属アセチルアセトネート、１から６の炭素原子数を含む金属アルコキシド、及び金属フェノキシドである。例えば、ユーロピウムの化合物と、ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの希土類金属と、アルミニウム、ガリニウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属とをブレンドし、硝酸溶液のような酸の中で溶解させる。本発明の一実施形態において、ＩＩＩＢ族化合物の少なくとも１つはハロゲン化合物であり、好ましくはフッ化物である。酸性溶液の強さは、化合物を迅速に溶解するように選択され、この選択は当業者の知見の範囲内である。次に、これらの金属を含有する酸性溶液に水酸化アンモニウムを攪拌しながら少しずつ加えて、選択された元素を含有する水酸化物の混合物を析出させ、該析出が完了するまでこれを行う。通常、この段階は結果として得られる溶液の混合物のｐＨが８を超えて上昇したときに完了する。炭酸アンモニウム又はシュウ酸アンモニウムのような他のアンモニウム化合物もまた、選択された元素の化合物を析出させるために用いることができる。メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、又はトリプロパノールアミンのような有機塩基を水酸化アンモニウムの代わりに用いてもよい。この析出物を濾過して洗浄し、任意選択的に空気中で乾燥させる。実質的に完全に材料を脱水させ、及び用いられたあらゆる有機材料を分解させることを保証するのに十分なだけの時間の間、約４００℃と約９００℃の間で空気中で析出物を加熱することができる。そのような加熱の前に、乾燥された析出物をミル加工又は粉砕することが望ましいとすることができる。分解後、混合物は、実質的にユーロピウムの酸化物と、ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの希土類金属と、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属とを含む。更に、乾燥された析出物又は酸化物（分解後）を、上述のように約１０００℃から約１５００℃の範囲、好ましくは約１０００℃から約１３００℃の範囲の温度で酸素含有雰囲気内で燃焼する。
【００２２】
或いは、前述の少なくとも１つのＩＩＩＢ族金属ハロゲン化合物は、溶液中に付加せず、代わりに乾燥材料として析出物の中に添加する。次いで、混合物の分解及び燃焼を上述のように実行する。
（実施例）
Ｇｄ2Ｏ3（３７．１１ｇ）、Ｅｕ2Ｏ3（１．９０ｇ）、Ａｌ2Ｏ3（９．８９ｇ）、及びＡｌＦ3（１．８１ｇ）の量をＺｒＯ2媒質を用いて、約４時間の間密に混合した。このＡｌＦ3の量は、合計アルミニウムの１０原子パーセントとなった。この混合物を、箱形炉のアルミナ製るつぼ内で空気中１２５０℃において５時間燃焼した。蛍光体は、Ｇｄ0.95Ｅｕ0.05ＡｌＯ3の化学式を有した。この蛍光体は、標準的な蛍光体（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+）の量子効率の約８５−９０パーセント、又は約７５−８０パーセントの絶対量子効率を示し、２５４ｎｍにおける励起放射線の８５パーセントの吸収を示した。比較すると、ＡｌＦ3を除いて同じ化学式を有する蛍光体は、標準的な蛍光体の約７０パーセントの量子効率と２５４ｎｍにおける励起放射線の約７０パーセントの吸収を示した。
白色発光デバイス
本発明の蛍光体及び他の蛍光体を含む選択されたブレンドを２５０から３００ｎｍの波長域の紫外線を生成する水銀放電ランプのようなガス放電デバイスに組み入れることにより、電気的エネルギを効率的に用いる白色光源がもたらされる。例えば、蛍光体ブレンドを、約４マイクロメートルより小さい、好ましくは約２マイクロメートルより小さい粒子寸法にまでミル加工又は粉砕することができる。次に、従来の方法でなされるように、放電ランプ管の内面に蛍光体ブレンドを加える。光散乱粒子を蛍光体ブレンドに添加して、光抽出を改善させ及び／又は吸収されない紫外線の望ましくない漏れを減少させることができる。ブレンド内の蛍光体の個々の量を調整することによって、発光デバイスのＣＣＴが調整される。例えば、４００ｎｍから５２０ｎｍの範囲のピーク発光を有する蛍光体の量を増加させることによって、高いＣＣＴが達成される。一方、本発明の蛍光体の量を増加させることによって、より「暖かい」光を生成するであろう低いＣＣＴが達成される。
【００２３】
ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+、ＬａＰＯ4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、及びＳｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+からなる蛍光体ブレンドのスペクトル強度分布のシミュレーションが図４に示されており、蛍光体による複合スペクトルに対する寄与分は、それぞれ５２．３％、２６．５％、５．３％、及び１５．９％である。この蛍光体ブレンドは、（０．３８，０．３８）のＣＩＥ色座標、４０００ＫのＣＣＴ、２７８．４ｌｐｗ（光点）の発光出力、及び９２．７のＣＲＩをもたらす。
【００２４】
ここでは、様々な実施形態が説明されるが、当業者であれば、様々な元素の組み合わせ、変形、均等物又は改良を行うことができ、これらもまた添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲内にあることが、本明細書から理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の方法により生成された５パーセントの３価ユーロピウムにより賦活されたガドリニウムアルミニウム酸化物蛍光体の、２５４ｎｍの励起のもとでの発光スペクトル。
【図２】１０パーセントの３価ユーロピウムにより賦活されたイットリウムアルミニウム酸化物蛍光体の、２５４ｎｍの励起のもとでの発光スペクトル。
【図３】イットリウムアルミニウム酸化物蛍光体のＸ線回折スペクトル。
【図４】ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+、ＬａＰＯ4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、及びＳｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+からなる蛍光体ブレンドのスペクトル強度分布。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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