(57)【要約】【課題】  IIIＡ族及びIIIＢ族のホウ素並びに金属を含む蛍光体、及びそのような蛍光体を組み込んだ光源を提供する。【解決手段】  蛍光体は、（ａ）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素からなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、（ｂ）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、（ｃ）ホウ素と、（ｄ）ユウロピウムとを含む。該蛍光体は、ＵＶ放射線源（７０）を備えてＵＶ放射線を可視光線に変換する光源（１０）に用いられる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、
（ｂ）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、
（ｃ）ホウ素と、
（ｄ）ユウロピウムと、
を含む蛍光体。
【請求項２】
一般式（Ｄ１−ｘＥｕｘ）Ａ３Ｂ４Ｏ１２を有する蛍光体であって、式中、Ｄはイットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、Ａはアルミニウム、ガリウム、インジウム及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、ｘは約０．００１から約０．３の範囲内である蛍光体。
【請求項３】
ＤはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１つの金属である請求項２に記載の蛍光体。
【請求項４】
ＤはＹとＧｄとの組み合わせであり、ＡはＡｌとＳｃとＧａとの組み合わせである請求項２に記載の蛍光体。
【請求項５】
（ａ）一般式（Ｄ１−ｘＥｕｘ）Ａ３Ｂ４Ｏ１２を有する蛍光体（式中、Ｄはイットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、Ａはアルミニウム、ガリウム、インジウム及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、ｘは約０．００１から約０．３の範囲内にある）と、
（ｂ）緑色発光蛍光体と、
（ｃ）青色発光蛍光体と、
を含む蛍光体ブレンド。
【請求項６】
ＤはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、ＡはＡｌ、Ｓｃ、及びＧａからなる群から選択される少なくとも１つの金属である請求項５に記載の蛍光体ブレンド。
【請求項７】
蛍光体を製造する方法であって、
（ａ）（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、
（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、
（３）ホウ素と、
（４）ユウロピウムと、
の酸素含有化合物を混合して混合物を形成する段階と、
（ｂ）前記混合物を、酸素含有雰囲気において約９００℃から約１４００℃の範囲の温度で前記混合物を前記蛍光体に転化するのに十分な時間加熱する段階と、
を含む方法。
【請求項８】
蛍光体の調製法であって、
（ａ）（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの第１の元素の少なくとも１つの化合物と、
（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の元素の少なくとも１つの化合物と、
（３）少なくとも１つのホウ素の化合物と、
（４）少なくとも１つのユウロピウムの化合物と、
を含む第１の溶液を提供する段階と、
（ｂ）水酸化アンモニウム、イットリウムとランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの元素の水酸化物、カルボン酸の有機エステル、有機アミン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される塩基を含む第２の溶液を前記第１の溶液に添加して、第１の元素と、第２の元素と、ホウ素とユウロピウムとの化合物を含む沈殿物を生成する段階と、
（ｃ）前記沈殿物を、酸素含有雰囲気において約９００℃から約１４００℃の範囲の温度で、前記沈殿物を前記蛍光体に転化するのに十分な時間加熱する段階と、
を含む方法。
【請求項９】
（ａ）密封ハウジング（５０）内に配置されたＵＶ放射線の線源（７０）と、
（ｂ）前記密封ハウジング（５０）内に配置され、前記ＵＶ放射線により励起されて可視光線を放出するように適合された蛍光体（８０）であって、
（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、
（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、
（３）ホウ素と、
（４）ユウロピウムと、
を含む蛍光体（８０）と、
を備える光源（１０）。
【請求項１０】
（ａ）密封ハウジング（５０）内に配置された、電子のエネルギを吸収して水銀蒸気放電を生成することができる水銀蒸気を含むＵＶ放射線の線源（７０）と、
（ｂ）前記密封ハウジング（５０）の内側表面上に配置された、一般式ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋を有する第１の蛍光体と、一般式（Ｂａ, Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋を有する第２の蛍光体と、一般式（Ｙ０．９Ｅｕ０．１）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２を有する第３の蛍光体とを含む、前記ＵＶ放射線の線源（７０）からのＵＶ放射線を吸収して可視域内の光を放出する蛍光体ブレンド（８０）と、
を備える光源（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光輝性材料又は蛍光体及び照明技術に関する。詳細には、本発明は、IIIＡ族及びIIIＢ族のホウ素並びに金属を含む蛍光体及びそのような蛍光体を組み込んだ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光体は、電磁スペクトルの一部分の放射エネルギを吸収し、電磁スペクトルの別の部分のエネルギを放出する発光材料である。１つの重要な部類の蛍光体は、少量の他の元素（「活性化剤」と呼ばれる）を添加して効率の良い蛍光材料に転化された、高い化学的純度と制御された組成とを有する結晶質無機化合物である。活性化剤と無機化合物を適切に組み合わせることにより、発光色を制御することができる。最も有用な公知の蛍光体は、可視域外の電磁放射による励起に応答して電磁スペクトルの可視部において放射線を放出する。公知の蛍光体は、励起された水銀蒸気が放出する紫外（「ＵＶ」）線を可視光に変換するために水銀蒸気放電ランプに用いられてきた。他の蛍光体は、電子（陰極管に用いられる）又はＸ線（例えば、Ｘ線検出システムにおけるシンチレータ）により励起されると可視光を放出することができる。
【０００３】
水銀放電に基づく高い発光出力及び演色指数（「ＣＲＩ」）を有し、照明に用いられる蛍光灯は、通常、水銀放電によるＵＶ放射線を人間の目が最も高い感度を有するスペクトル領域（４５０ｎｍ、５４０ｎｍ、及び６１０ｎｍ）に集中した比較的狭い帯域の青色、緑色、及び赤色の可視光線に変換する３つの蛍光体を含む。ユウロピウム活性化酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋）は、約６１３ｎｍにおいてピーク発光を有する好ましい赤色発光蛍光体となっている。しかしながら、Ｙ２Ｏ３中の鉄のような不純物が２５４ｎｍ放射線に対する競合吸収中心として作用する傾向があるために、この蛍光体の製造には、高純度のＹ２Ｏ３が必要とされる。他の赤色発光蛍光体も用いられてきているが、各々が特定の欠点を有する。６ＭｇＯ・Ａｓ２Ｏ５：Ｍｎ２＋及び３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋は、約６５５ｎｍにおいて深紅領域のピーク発光を有し、これらの蛍光体を用いる光源の発光出力を減少させる。約６３０ｎｍにおいて発光ピークを有することに加え、ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋は、５８０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域において幅広く発光する。従って、この蛍光体は、高ＣＲＩが容易には得られない。同様に、（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋は、６３０ｎｍにおいて発光ピークを有し、約５４０ｎｍから約７２０ｎｍまで、ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋より更に幅広く発光する。赤色発光蛍光体に更に最近追加されたものは、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋であり、これは、約６０７ｎｍ及び約６１９ｎｍにおいて２つのピークを有する。しかしながら、この蛍光体は、約５９２ｎｍにおいても実質的な発光を有する。更に、この蛍光体中の残留未反応Ｖ２Ｏ５が、その光出力を低下させる。ＧｄＡｌＯ３：Ｅｕ３＋及びＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋のような他の赤色発光蛍光体が光源用に提案されている。しかしながら、水銀放電におけるこれらの蛍光体の長期安定性を向上させる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、人間の目がより感知しやすい６１０ｎｍ近傍の狭帯域において発光し、製造に特別な要件を課すことのない新しい赤色発光蛍光体に対する必要性が引き続き存在する。このような赤色発光蛍光体を用いて高ＣＲＩを有する光源を製造することもまた、極めて望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、元素周期表のIIIＡ族及びIIIＢ族の金属を含む蛍光体を提供する。
【０００６】
１つの実施形態において、本発明の蛍光体は、（ａ）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列からなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、（ｂ）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、（ｃ）ホウ素と、（ｄ）ユウロピウムとを含む。
【０００７】
別の実施形態において、第１の金属、第２の金属、ホウ素、及びユウロピウムの蛍光体は、酸素と結合した形態で存在する。
【０００８】
本発明の一態様によれば、該蛍光体は、一般式（Ｄ１−ｘＥｕｘ）Ａ３Ｂ４Ｏ１２を有し、式中、Ｄはイットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの金属、Ａはアルミニウム、ガリウム、インジウム及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの金属、ｘは約０．００１から約０．３の範囲内にある。
【０００９】
別の態様によれば、本発明は、蛍光体を製造する方法を提供する。該方法は、（ａ）（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列からなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、（３）ホウ素と、（４）ユウロピウムと、の酸素含有化合物を混合して混合物を形成する段階と、（ｂ）酸素含有雰囲気において、約９００℃から約１４００℃の範囲の温度で、該混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間、該混合物を加熱する段階とを含む。
【００１０】
別の態様によれば、蛍光体を製造する方法は、（ａ）（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列からなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属の少なくとも１つの化合物と（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される第２の金属の少なくとも１つの化合物と、（３）ホウ素の化合物と、（４）ユウロピウムの化合物と、を含む第１の溶液を提供する段階と、（ｂ）第１の溶液と、水酸化アンモニウム、前記少なくとも１つの第１の金属、前記少なくとも１つの第２の金属、ホウ素及びユウロピウムからなる群から選択される少なくとも１つの元素の水酸化物、有機エステル、及び有機アミンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む第２の溶液とを組み合わせて沈殿物を生成する段階と、（ｃ）該沈殿物を、酸素含有雰囲気において、約９００℃から約１４００℃の範囲の温度で、該混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間加熱する段階とを含む。
【００１１】
更に別の態様によれば、可視光源は、（ａ）ＵＶ放射線の線源と、（ｂ）（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列からなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、（３）ホウ素と、（４）ユウロピウムとを含む蛍光体とを備えており、該蛍光体は、ＵＶ放射線の少なくとも一部分を吸収して可視光線を放出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面は、例証のためにのみ含まれており、本発明を多少なりとも限定することを意図するものではなく、縮尺通りに描かれていない点を理解すべきである。
【００１３】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の本発明の詳細な説明及び同じ数字が同じ要素を示す添付図面を読めば明らかになるであろう。
【００１４】
一般に、本発明は、周期表のＩＩＩＡ族及びＩＩＩＢ族の金属を含む蛍光体を提供する。該蛍光体は、ＵＶ域（例えば、約２００ｎｍから約４００ｎｍの範囲の波長を有する）の放射線により励起されて赤色光波長において（例えば、約６００ｎｍから約７７０ｎｍ）、好ましくは約６００ｎｍから約７００ｎｍの波長で発光する。
【００１５】
本発明の１つの実施形態において、蛍光体は、約５９０ｎｍから約７１０ｎｍの波長域において実質的に発光する。本発明の蛍光体により放出された光の大部分は、発光出力で測定した場合、約６１０ｎｍから約６３０ｎｍの範囲の波長を有する。
【００１６】
本発明の蛍光体は、（ａ）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、（ｂ）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、（ｃ）ホウ素と、（ｄ）ユウロピウムとを含む。
【００１７】
本発明の一態様によれば、蛍光体は、一般式（Ｄ１−ｘＥｕｘ）Ａ３Ｂ４Ｏ１２を有し、式中、Ｄはイットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、Ａは、アルミニウム、ガリウム、インジウム及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの金属であり、ｘは、約０．００１から約０．３、好ましくは約０．０１から約０．２、更に好ましくは約０．０５から約０．２の範囲内にある。
【００１８】
１つの実施形態において、Ｄは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１つの金属である。
【００１９】
別の実施形態において、Ｄは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１つの金属である。
【００２０】
更に別の実施形態において、Ｄは、ＹとＧｄとの組み合わせであり、ＡはＡｌである。
【００２１】
更に別の実施形態において、Ｄは、ＹとＧｄとの組み合わせであり、Ａは、ＡｌとＧａとＳｃとの組み合わせである。
【００２２】
本発明の蛍光体は、乾式法又は湿式法により製造することができる。乾式法は、（ａ）（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列とからなる群から選択される少なくとも１つの第１の金属と、（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の金属と、（３）ホウ素と、（４）ユウロピウムとの酸素含有化合物を混合して混合物を形成する段階と、（ｂ）該混合物を、酸素含有雰囲気において、約９００℃から約１４００℃の範囲の温度で該混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間加熱する段階とを含む。約１分から約１０時間の範囲の加熱時間が適切である。加熱時間は、蛍光体を製造するために処理されている材料の量、又は固体と酸素含有雰囲気との接触の程度、或いは混合物が加熱されている間の混合の度合いに応じて決定することができる点に留意されたい。温度は、約９００℃から約１２００℃の範囲内が好ましい。
【００２３】
混合物は、急激に最終温度まで上昇させてその温度に維持することができる。或いは、混合物を、約１０℃／分から約２００℃／分、好ましくは約１０℃／分から約１００℃／分といった、緩やかな割合で最終温度まで加熱してもよい。
【００２４】
酸素含有化合物は、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、カルボン酸塩（カルボン酸の塩）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。酢酸塩のような低級カルボン酸塩（例えば、１個から５個の炭素原子を有するものを含む）が望ましいとすることができる。
【００２５】
酸素含有雰囲気は、空気、酸素、窒素及びヘリウム及びアルゴン及びクリプトン及びキセノン及びこれらの組み合わせからなる群から選択される不活性ガスと酸素との混合物、ＮＯｘ、或いはＳＯｘとすることができる。酸素含有雰囲気は、加熱温度で分解して酸素含有化合物を生じるガスを含むことができる。
【００２６】
本発明の別の態様によれば、ホウ素の酸素含有化合物は、Ｈ３ＢＯ３であり、これは、混合物の加熱中にフラックス化合物として機能することができる。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、本方法は、混合物を加熱して蛍光体を製造する前に、前記少なくとも１つの第１の金属、前記少なくとも１つの第２の金属、及びユウロピウムからなる群から選択される金属の少なくとも１つのハロゲン化合物を混合物に添加する段階を更に含む。１つの実施形態において、ハロゲン化合物は、フッ化物である。ハロゲン化合物は、加熱ステップの間フラックスとして機能し、混合物の最大約１０重量パーセントまで含むことができる。
【００２８】
酸素含有化合物は、これに限定するものではないが、攪拌又は高速ブレンダ又はリボンブレンダ内でのブレンドを含む任意の機械的方法により共に混合することができる。酸素含有化合物は、ボウルミル、ハンマーミル、又はジェットミル内で共に混合し微粉砕することができる。この混合は、特に酸素含有化合物の混合物を溶液にしてその後に沈殿させることになる場合には、湿式ミルにより行うことができる。混合物が湿っている場合、最初に乾燥させた後に、約９００℃から約１４００℃の範囲の温度まで加熱することができる。乾燥は、周囲環境又は真空下で行うことができる。加熱は、良好な気体−固体接触を促進するために、好ましくは攪拌動作又は混合動作と共にバッチ処理又は連続処理で実行することができる。焼成時間は、焼成されるべき混合物の量、焼成装置を通って導かれるガス流量、及び焼成装置内の気体−固体接触の特性に依存する。通常は、約１分から約１０時間の加熱時間が適切である。
［実施例］
以下の分量の酸素含有化合物が十分に乾式ブレンドされた。
【００２９】
Ｇｄ２Ｏ３：３．４４２ｇ
Ｅｕ２Ｏ３：０．３７１３ｇ
Ａｌ２Ｏ３：３．２２７ｇ
Ｈ３ＢＯ３：５．８７０７ｇ（約３３．８重量％超過）
温度は、約１００℃／分の割合で１０００℃と１２００℃の間まで上昇させた。混合物を空気中においてアルミナるつぼ内で合計約４時間加熱した。加熱後、得られた材料を温水中で洗い、未反応のホウ酸を全て除去して乾燥させた。蛍光体は、Ｇｄ０．９Ｅｕ０．１Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２の組成を有する。乾燥させた材料を更なる試験のために約６μｍの中間粒子サイズまで粉砕した。
【００３０】
本発明の他の蛍光体は、上に開示したものと同じ乾式法又は湿式法により調製することができる。表１に、本発明の幾つかの蛍光体の量子効率を示す。本明細書に報告する量子効率は、赤色領域におけるＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋の標準発光と比較した相対値である。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
本発明の蛍光体の湿式調製法は、（ａ）（１）イットリウムと、ユウロピウム以外のランタニド系列の元素とからなる群から選択される少なくとも１つの第１の元素の少なくとも１つの化合物と（２）アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びスカンジウムからなる群から選択される少なくとも１つの第２の元素の少なくとも１つの化合物と、（３）少なくとも１つのホウ素の化合物と、（４）少なくとも１つのユウロピウムの化合物とを含む第１の溶液を準備する段階と、（ｂ）水酸化アンモニウム、イットリウム、ランタニド系列の元素からなる群から選択される少なくとも１つの元素の水酸化物、カルボン酸の有機エステル、有機アミン及びこれらの組み合わせからなる群から選択される塩基を含む第２の溶液を第１の溶液に添加して、第１の元素と、第２の元素と、ホウ素とユウロピウムとの化合物を含む沈殿物を生成する段階と、（ｃ）該沈殿物を、酸素含有雰囲気において、約９００℃から約１４００℃の範囲の温度で、該混合物を蛍光体に転化するのに十分な時間加熱する段階とを含む。１つの実施形態において、第２の元素は、Ｙ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｌｕ、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる。別の実施形態において、第２の元素は、Ｇｄ、Ｙ、Ｓｍ、Ｌａ、Ｌｕ、及びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる。更に別の実施形態において、第２の元素は、ＹとＧｄとの組み合わせである。
【００３３】
１つの実施形態において、第１の元素と、第２の元素と、ユウロピウムと、ホウ素との化合物が容易に水に溶解する場合には、第１の溶液は単純に水溶液である。
【００３４】
別の実施形態において、第１の元素のうちの少なくとも１つ、第２の元素のうちの少なくとも１つ、ユウロピウム、及びホウ素の酸化物又は他の酸素含有化合物は、塩化水素酸、硝酸、硫酸、クエン酸、又は酢酸といった酸性溶液中に溶解する。酸性溶液の濃度は、酸化物又は酸素含有化合物を迅速に溶解するように選択され、この選択は、当業者の技巧の範囲内にある。次いで、第１の元素の水酸化物と、第２の元素の水酸化物と、ユウロピウムの水酸化物と、ホウ素の水酸化物との混合物を攪拌して沈殿させながら、第１の元素と、第２の元素と、ユウロピウムと、ホウ素とを含む酸性溶液に対する増分として水酸化アンモニウムを加える。水酸化アンモニウムの代わりに、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用いることができる。或いは、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸、又はグルタル酸のメチルエステル、エチルエステル、或いはプロピルエステル、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸、又はグルタル酸のジメチルエステル、ジエチルエステル、ジプロピルエステルのような有機酸のエステルを用いて沈殿を実行することができる。沈殿物は、フィルタ処理し、脱イオン水により洗浄して、任意選択的に乾燥させる。乾燥された沈殿物は、ボウルミルで粉砕するか又は他の方法で十分にブレンドし、次いで、酸素含有雰囲気中において、約９００℃から約１４００℃、好ましくは約９００℃から約１２００℃の範囲の温度で加熱する。或いは、湿式沈殿は、最初に加熱し、次いで、ボウルミルで粉砕するか又は他の方法で十分にブレンドすることができる。
【００３５】
［白色発光デバイス］
本発明の赤色発光蛍光体（本明細書において上で開示されたもの）、緑色発光蛍光体、及び青色発光蛍光体を含む蛍光体のブレンドを水銀放電デバイスに組み込むことにより、２５００〜１００００Ｋの範囲の相関色温度（「ＣＣＴ」）、及び８０〜９５の範囲のＣＲＩを有することができる白色発光デバイスが得られる。例えば、（Ｙ０．９Ｅｕ０．１）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２（赤色発光）、ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋（緑色発光）、及び（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋（青色発光）からなる蛍光体のブレンドは、図２に示す複合スペクトルを生成する。個々の蛍光体の割合は、該複合スペクトルの４１．３％、４５．３％、及び１３．４％が蛍光体（Ｙ０．９Ｅｕ０．1）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２、ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、及び（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋により与えられるようになっている。この蛍光体ブレンドは、４０００ＫのＣＣＴ、及び８７のＣＲＩを有する白色光を生成する。
【００３６】
本発明の蛍光体とのブレンドで用いることができる他の緑色発光蛍光体の非限定的な実施例は、ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｃａ５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，ＯＨ）：Ｓｂ３＋，Ｍｎ２＋，Ｅｕ２＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋、及びこれらの組み合わせである。
【００３７】
他の青色発光蛍光体の非限定的な実施例は、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，ＯＨ，）：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ５：Ｅｕ２＋、及びこれらの組み合わせである。
【００３８】
本発明の蛍光体ブレンドに用いられる緑色発光蛍光体は、約５００ｎｍから約５６０ｎｍの範囲内にピーク発光を有する光を放出するのが好ましい。本発明の蛍光体ブレンドに用いられる青色発光蛍光体は、約４２０ｎｍから約５００ｎｍの範囲内にピーク発光を有する光を放出するのが好ましい。本発明の蛍光体以外の赤色発光蛍光体を、蛍光体ブレンドに追加して用いることができる。そのような赤色発光蛍光体は、約６００ｎｍから約６２５ｎｍの波長域内にピーク発光を有する光を放出するのが好ましい。
【００３９】
本発明の１つの実施形態における、全般照明に適した高ＣＲＩ（例えば、約８０から約１００の範囲のＣＲＩ）を有する白色光を生成する光源１０を、図３に示す。光源１０は、真空密封ハウジング５０と、ハウジング５０内に配置されたＵＶ放射線を生成する手段７０と、ハウジング５０内に配置されＵＶ放射線により励起されるように適合された蛍光体ブレンド８０とを備える。１つの実施形態において、光源１０は、蛍光灯であり、真空ハウジング５０は、真空ガラス管と、付属のエンド・キャップ５２とを備える。別の実施形態において、蛍光体ブレンドは、ハウジング５０の内側表面上に配置される。ＵＶ放射線を発生する手段７０は、高エネルギ電子を発生する手段７４を含むガスと該高エネルギ電子のエネルギを吸収する手段７２との組み合わせである。１つの実施形態において、高エネルギ電子のエネルギを吸収する手段７２は、水銀蒸気を含むガスであり、該水銀蒸気が、高エネルギ電子のエネルギを吸収して水銀蒸気放電を作り出し、蛍光体を励起する。水銀蒸気に加え、該ガスは、アルゴン、クリプトン、又はキセノンのような不活性ガスを含むことができる。高エネルギ電子を発生する手段７４は、タングステンのような仕事関数の低い（４．５ｅＶ未満のような）金属のフィラメント、又は当該技術分野で公知のアルカリ土類金属酸化物で被覆したフィラメントとすることができる。電子発生手段７４に電力を供給するためにピン５４が設けられている。フィラメントは、高電圧源に結合されて、その表面から電子を発生する。本発明の蛍光体は、蛍光灯技術に用いられている他の従来の蛍光体と組み合わせて用いることができる。例えば、本発明の蛍光体を上で開示した従来の赤色、緑色、及び青色を発光する蛍光体と組み合わせて、水銀放電ランプから白色光を生成することができる。ＴｉＯ２及び／又はＡｌ２Ｏ３を含む粒子状材料を、蛍光体ブレンドと併せて用いて、光源１０により発生した光を散乱させることができる。このような光散乱材料は、蛍光体ブレンド中にブレンドするか、又は、ハウジング５０の内側表面と蛍光体層８０との間にある層として配置することができる。図３に示す光源１０は、直線上のハウジング５０を備えるが、他のハウジング形状も適用できることを理解されたい。例えば、小型蛍光灯は、１つ又はそれ以上の湾曲部を有するハウジングを有することができ、電源ピン５４は、光源１０の一端部に配置される。
【００４０】
本発明の赤色発光蛍光体はまた、青色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体を含む陰極線管用の蛍光体ブレンドの成分として用いることもできる。この場合、高エネルギ電子が、蛍光体ブレンドの被膜が配置された画面に衝突して、可視スペクトル領域内の光を放出する。
【００４１】
本発明の特定の好ましい実施形態を上に説明してきたが、添付の特許請求の範囲に定められる本発明の技術思想及び範囲を逸脱することなく、これらに対して多くの修正、代替、又は変形を行うことができることは、当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】（Ｙ０．９Ｅｕ０．１）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２蛍光体の発光スペクトルを示す図。
【図２】（Ｙ０．９Ｅｕ０．１）Ａｌ３Ｂ４Ｏ１２（赤色発光）、ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋（緑色発光）、及び（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋（青色発光）の複合発光スペクトルを示す図。
【図３】本発明の蛍光体を組み込んだ光源の概略図。
【符号の説明】
【００４３】
１０  光源
５０  ハウジング
５２  エンド・キャップ
５４  ピン
７０  ＵＶ放射線源
７２  電子の高エネルギを吸収する手段
７４  電子生成手段
８０  蛍光体層
【図１】
2005133063.tif 000004
【図２】
2005133063.tif 000005
【図３】
2005133063.tif 000006