(57)【要約】  本発明は、発光組成物であって、前記発光組成物は、(i) Ｅｕ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する第１の発光材料、(ii) Ｔｂ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する第２の発光材料、及び (iii) 紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、前記第１の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なり、前記第２の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有する増感材料を含む発光材料を含む発光デバイス及びシステムに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光組成物であって、前記発光組成物は、
(i) Ｅｕ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する第１の発光材料、
(ii) Ｔｂ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する第２の発光材料、及び
(iii) 紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、前記第１の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なり、前記第２の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有する増感材料、
を含む発光組成物。
【請求項２】
前記第１の発光材料、前記第２の発光材料及び増感材料は、前記増感材料から前記第１の発光材料への、及び／又は前記増感材料から前記第２の発光材料へのエネルギー移動を可能にするように互いに配置されている、請求項１に記載の発光組成物。
【請求項３】
前記増感材料は、Ｃｅ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する、請求項１又は２に記載の発光組成物。
【請求項４】
前記ホスト格子は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）若しくはＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２（ＬｕＡＧ）又はこの組合せである、請求項３に記載の発光組成物。
【請求項５】
前記第１の発光材料及び／又は前記第２の発光材料はナノ粒子であり、前記ナノ粒子のＤ５０値は、好ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光組成物。
【請求項６】
前記増感材料はナノ粒子である、請求項５に記載の発光組成物。
【請求項７】
前記増感材料は少なくとも一つの方向の寸法が１００ｎｍを超える材料である、請求項５に記載の発光組成物。
【請求項８】
前記第１の発光材料はコアシェル構造で、前記増感材料は前記第１の発光材料の周りにシェルを形成する、及び／又は、前記第２の発光材料はコアシェル構造で、前記増感材料は前記第２の増感材料の周りにシェルを形成する、請求項５に記載の発光組成物。
【請求項９】
前記増感材料は第１の増感材料及び第２の増感材料を含み、前記第１の増感材料は紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、前記第１の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有し、前記第２の増感材料は紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、前記第２の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項１０】
第１の発光材料、第２の発光材料、第１の増感材料及び第２の増感材料は、前記第１の増感材料から前記第１の発光材料への、及び／又は前記第２の増感材料から前記第２の発光材料へのエネルギー移動を可能にするように互いに配置されている、請求項９に記載の発光材料。
【請求項１１】
発光デバイスであって、前記発光デバイスは請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発光材料を含む発光デバイス。
【請求項１２】
少なくとも１つの増感材料を励起する励起源をさらに含む、請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記励起源は４００〜４８０ｎｍで発光する発光ダイオードである、請求項１２に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記励起源からの残留光は、前記第１及び第２の材料からの光と混合して、白色光を生成する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
白色光のスペクトルは、式１によって計算される嗜好度が４．０未満であるという特徴を有する、請求項１４に記載の発光デバイス。
嗜好度＝7.446 - 0.041 Rf - 9.99 Rcs,h16 - 0.90 Rcs,h162 + 106.6 Rcs,h163  （式１）
【請求項１６】
前記白色光のスペクトルは、ワットあたり３３０ルーメン超、好ましくは３４０ルーメン超、より好ましくは３５０ルーメン超の放射のルーメン当量であるという特徴を有する、請求項１４又は１５に記載の発光デバイス。
【請求項１７】
請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の発光デバイスを含む照明システム。
【請求項１８】
前記照明システムは、ランプ又は照明器具、オフィス照明システム、家庭用システム、店舗用照明システム、住居用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバー用システム、投影システム、自発光表示システム、画素化された表示システム、セグメント化された表示システム、警告表示システム、医療用照明システム、指示表示システム、装飾用照明システム、携帯用のシステム、自動車用システム、マイクロＬＥＤシステム、及び温室照明システムからなる群から選択される、請求項１６に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光組成物、発光組成物を含む発光デバイス及び発光デバイスを含む照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な照明で使用されるスペクトルのカラーメトリックは、近年大幅に再検討されている。被験者が高い演色評価数（ＣＲＩ）スペクトルではなく低いＣＲＩスペクトルで照らされた光景を好むという臨床研究のいくつかの例から明らかなように、一般的に使用されるＣＲＩは、特に好ましい演色性の指標に関して支持を失い始めている。
【０００３】
近年、北米照明学会（ＩＥＳＮＡ）は演色性を再評価する委員会を設立し、任意のスペクトルについて、色忠実度（Ｒｆ）と彩度又は色域（Ｒｇ）の両者を同時に定量化する方法であるTM-30-15を公開した。この方法は、人間の色覚の正確なモデル（CAM02-UCS）、標準化カラーサンプルのセットの拡張（ＣＲＩがセット数８であるのに対して９９）、及び忠実度と色域の間の基本的なトレードオフに対処するためのフレームワークなど、ＣＲＩと比較していくつかの改善があった。
【０００４】
TM-30-15は、ＲｆとＲｇを定量化するための手段は提供するものの、何が好ましいかについての強力な手がかりは提供しない。
【０００５】
米国エネルギー省（ＤＯＥ）は、色彩嗜好度をよく理解するための調査を実施した［Royer MP et al., “Human perceptions of colour rendition vary with average fidelity, average gamut, and gamut shape,” Lighting Research & Technology, Vol 49, Issue 8, pp. 966 - 991 (2016)］。著者らは、TM-30-15系を使用し、人間による観察に基づいて、次の嗜好度の式に到達した。
嗜好度＝7.446 - 0.041 Rf - 9.99 Rcs,h16 - 0.90 Rcs,h162 + 106.6 Rcs,h163   （式１）
（式中、RfはTM-30-15の色忠実度、Rcs,h16は色相角ｂｉｎ １６クロマシフト（しばしば、レッドクロマシフトという）である）
式１は、光源の嗜好度をその忠実度とレッドクロマシフトの組合せと関連付け、被験者の嗜好度を決定することが臨床研究で見いだされた。
【０００６】
式１によって定義される高い色彩の嗜好度と高い放射のルーメン当量（ＬＥＲ）を同時に提供することができる発光材料が必要である。本発明はこの必要性を満たす。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、発光組成物を提供し、前記発光組成物は、
(i) Ｅｕ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する第１の発光材料、
(ii) Ｔｂ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する第２の発光材料、及び
(iii) 紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、前記第１の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なり、前記第２の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有する増感材料
を含む発光材料を含む。
【０００８】
驚くべきことに、この組成物は、発光組成物を励起するための励起源によって供給される青色光と組み合わせて、式１によって定義される高い色彩の嗜好度及び高い放射のルーメン当量（ＬＥＲ）を同時に提供することを可能にすることが見いだされている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１ａ、ｂ及びｃは、本発明の発光組成物の３つの代表的な構成である。
【図２】図２は、さまざまなスペクトルの色彩嗜好度及び放射のルーメン当量（ＬＥＲ）を示す。
【図３】図３はシミュレーション結果を示し、本発明による比率のＴｂ３＋及びＥｕ３＋発光体を４５０ｎｍの青色ＬＥＤで励起することにより、２２００Ｋ〜６０００ＫのＣＣＴの白色光を生成する。
【図４】図４は、ＬａＰＯ４：Ｅｕ３＋／ＬａＰＯ４：Ｔｂ３＋の発光スペクトルを示す。励起波長：４８４．５ｎｍ。
【図５】図５は、ＬａＰＯ４：Ｅｕ３＋／ＬａＰＯ４：Ｔｂ３＋の発光スペクトルを示す。励起波長：３９５ｎｍ。
【図６】図６は、ＬａＰＯ４：Ｅｕ３＋／ＬａＰＯ４：Ｔｂ３＋の励起スペクトルを示す。発光波長：６９５ｎｍ。
【図７】図７は、ＬａＰＯ４：Ｅｕ３＋／ＬａＰＯ４：Ｔｂ３＋混合物におけるＴｂ３＋の減衰を示す。励起波長：３５５ｎｍ。発光波長：５４２ｎｍ。
【図８】図８は、Ｌｉ３Ｂａ２（Ｅｕ０．２Ｔｂ０．８）３（ＭｏＯ４）８／ＬａＰＯ４：Ｔｂの発光スペクトルを示す。場合によりＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ及び／又は４５０ｎｍＬＥＤを含む。
【図９】図９は、さまざまなスペクトルに対応する色彩嗜好度と放射のルーメン当量（ＬＥＲ）を示す。
【図１０】図１０は、第２の発光材料Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（０．６５％）（ＬｕＡＧ）（上のトレース）の発光スペクトルと第１の発光材料ＬａＰＯ４：Ｔｂ（下のトレース）の励起バンドの重なりを示す。
【図１１】図１１は、第２の発光材料Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（０．６５％）（ＬｕＡＧ）（上のトレース）の発光スペクトルと第１の発光材料Ｌｉ３Ｂａ２（Ｌａ０．６Ｅｕ０．４）３（ＭｏＯ４）８（下のトレース）の励起バンドの重なりを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発光材料は、Ｅｕ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する。
【００１１】
Ｅｕ３＋を組み込んでもよい適切なホスト格子を使用してもよい。第１の発光材料は、例えば、酸化物、フッ化物、窒化物、ホウ酸塩、ガーネット、モリブデン酸塩、リン酸塩、バナジン酸塩、塩化物、硫化物、セレン化物、ケイ酸塩、アルミン酸塩、オキシフッ化物、フルオロケイ酸塩、オキシ塩化物、酸窒化物、オキシ硫化物、オキシセレン化物、フルオロ塩化物、フルオロ臭化物及びそれらの組合せからなる群から選択されるホスト格子を有していてもよい。好ましくは、第１の発光材料は、酸化物、リン酸塩、バナジン酸塩又はそれらの組合せからなる群から選択されるホスト格子を有する。より好ましくは、第１の発光材料は、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＰＯ４、ＹＶＯ４又はＬａＰＯ４からなる群から選択されるホスト格子を有する。
【００１２】
好ましくは、第１の発光材料は、５〜８０％Ｅｕ３＋、好ましくは１０〜５０％Ｅｕ３＋、例えば５〜１５％Ｅｕ３＋などの２〜３０％Ｅｕ３＋のドープ量でドープされたホスト格子を有する。
【００１３】
第２の発光材料は、Ｔｂ３＋イオンでドープされたホスト格子を有する。
【００１４】
Ｔｂ３＋を組み込んでもよい適切なホスト格子を使用してもよい。第２の発光材料は、例えば、酸化物、フッ化物、窒化物、ホウ酸塩、ガーネット、モリブデン酸塩、リン酸塩、バナジン酸塩、塩化物、硫化物、セレン化物、ケイ酸塩、アルミン酸塩、オキシフッ化物、フルオロケイ酸塩、オキシ塩化物、酸窒化物、オキシ硫化物、オキシセレン化物、フルオロ塩化物フルオロ臭化物及びそれらの組合せからなる群から選択されるホスト格子を有していてもよい。好ましくは、第２の発光材料は、酸化物、リン酸塩、バナジン酸塩又はそれらの組合せからなる群から選択されるホスト格子を有する。より好ましくは、第２の発光材料は、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＰＯ４、ＹＶＯ４又はＬａＰＯ４からなる群から選択されるホスト格子を有する。
【００１５】
好ましくは、第２の発光材料は、５〜１００％のＴｂ３＋、より好ましくは２０〜５０％のＥｕ３＋のドープ量でドープされたホスト格子を有する。
【００１６】
代表的な実施の形態では、第１の発光材料及び第２の発光材料は、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｇａ２Ｏ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｌａ２Ｂｉ２（ＳｉＯ４）３Ｏ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＳｎＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、（Ｃａ，Ｙ，Ｇｄ）ＭｏＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３（擬バテライト）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、（Ｙ，Ｔｂ）ＳｉＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ａ-Ｌａ２Ｏ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ２（ＳｉＯ４）：Ｏ２-：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ２Ｙ（ＢＯ３）２Ｃｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ３（ＰＯ４）２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ３Ｃａ３（ＰＯ４）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ３Ｇｄ（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ３Ｇｄ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ３Ｌａ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ３Ｖ２Ｏ８：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂａ３Ｙ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＢ８Ｏ１３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＢＰＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＧｄ２Ｏ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＧｄ４Ｓｉ５Ｏ１７：Ｓｍ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＧｄＢ９Ｏ１６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＬａＢ９Ｏ１６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＳＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＹ２Ｆ８：Ｙｂ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＹ２Ｓｉ３Ｏ１０：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＹＢ９Ｏ１６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＺｒ（ＢＯ３）２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＺｒＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＢａＺｒＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ｂ-ＢａＢ２Ｏ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｂ-Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ２Ａｌ（ＡｌＳｉＯ７）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ２Ｇｄ２（ＧｅＯ４）２Ｏ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ２Ｇｄ８（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ２Ｇｄ８Ｓｉ６Ｏ２６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ２Ｌａ８（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ３（ＢＯ３）２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ３Ｇｄ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ３Ｌａ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ３Ｙ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ４ＧｄＯ（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ５（ＰＯ１１）３Ｆ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ５（ＰＯ４）３Ｂｒ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ５（ＰＯ４）３Ｆ：（４ｆ-サイト）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ５（ＰＯ４）３Ｆ：（６ｈ-サイト）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃａ５（ＰＯ４）３ＯＨ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＣａＢＰＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＣａＦ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＣａＬａＢ７Ｏ１３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、カルサイト-ＣａＣＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＣａＯ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＣａＳＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴ��３＋）、ＣａＹＯ（ＢＯ３）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃ-Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃ-Ｌｕ２Ｏ３：（Ｃ２）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃ-Ｌｕ２Ｏ３：（Ｃ３ｉ）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃｓ２ＮａＹＦ６：Ｔｍ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃ-Ｓｃ２Ｏ３：Ｙｂ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｃ-Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）［（ｔｔｆａ）３（ｐｈｅｎ）］０：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ１７．３３（ＢＯ３）４（Ｂ２Ｏ５）２Ｏ１６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ２ＢａＺｎＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ２Ｏ２（ＳＯ４）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ２Ｐ４Ｏ１３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ３Ｏ４Ｂｒ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ３ＰＯ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ３Ｔｅ２Ｌｉ３Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｇｄ８Ｐ２Ｏ１７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＡｌ３（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＡｌＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＡｌＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＢ３Ｏ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＧａＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＯＢｒ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＯＣｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＰ３Ｏ９：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＧｄＰＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｉ-ＣａＢ２Ｏ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＩｎＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｉ-ＳｒＢ２Ｏ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＫＣａＧｄ（ＰＯ４）２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２６Ｏ２７（ＢＯ３）８：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２ＢａＺｎＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２Ｈｆ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２Ｏ２（ＳＯ４）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２Ｗ３Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ２Ｚｒ３（ＭｏＯ４）９：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ３ＴａＯ４Ｃｌ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ３ＴａＯ４Ｃｌ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ３ＷＯ６Ｃｌ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌａ３ＷＯ６Ｃｌ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＡｌＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＡｌＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＢ３Ｏ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＦ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＦ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＧａＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、
ＬａＭｇＢ５Ｏ１０：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＯＢｒ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＯＣｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＯＦ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＯＩ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＰ３Ｏ９：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＰＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬａＹＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｉ２Ｌｕ５Ｏ４（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｉ３Ｂａ２Ｌａ３（ＭｏＯ４）８：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｉ３Ｌａ２（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｉ６Ｇｄ（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｉ６Ｙ（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＣａＡｌＦ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＥｕ３＋（又はＴｂ３＋）Ｍｏ２Ｏ８：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＧｄ６Ｏ５（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＧｄＦ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＧｄＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＧｄＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＧｄＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬａ２Ｏ２ＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬａＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬａＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬａＰ４Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬａＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬｕＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬｕＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＬｕＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＳｃＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＳｒ２ＹＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＳｒＡｌＦ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＳｒＡｌＦ６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＹ６Ｏ５（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＹＦ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＹＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＹＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｉＹＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｕ２Ｏ２（ＳＯ４）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｕ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｙｂ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｕＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｕＢＯ３（カルサイト）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｕＯＣｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＬｕＰＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｍｇ２Ｇｄ８（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｍｇ２Ｌａ８（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＭｇＯ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＭｇＳｉＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｎａ３ＹＳｉ３Ｏ９：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｎａ６Ｇｄ（ＢＯ３）３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＧｄＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＧｄＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＧｄＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＧｄＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＬａＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＬａＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、
ＮａＬａＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＬｕＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＬｕＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＳｃＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＳｒＬａ（ＶＯ４）２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＹＧｅＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＮａＹＳｉＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｃＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｃＯＣｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｃＰＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ２Ｂ２Ｏ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ２Ｇｄ８（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ２Ｌａ２Ｚｎ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ２Ｌａ２Ｚｎ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ２ＬａＡｌＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ３（ＢＯ３）２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ３（ＰＯ４）２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ３（ＰＯ４）２：Ｓｍ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ３Ｇｄ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ３Ｌａ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ３Ｌａ６（ＳｉＯ４）６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ３Ｙ２（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｆ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｓｒ９Ｌｎ（ＶＯ４）７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＡｌ２Ｂ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＢ６Ｏ１０：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＣＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＧｄＡｌＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＨｆＯ３：Ｔｍ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＬａ２ＢｅＯ５：（４ｃ）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＬａ２ＢｅＯ５：（８ｄ）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＬａＡｌＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＬａＧａ３Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＬａＯ（ＢＯ３）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＯ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＹ２Ｏ４：（Ｓｒ-サイト）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＹ２Ｏ４：（Ｙ-サイト１）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＳｒＹ２Ｏ４：（Ｙ-サイト２）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｔｂ２Ｍｏ３Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｔｂ２Ｗ３Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＴｂＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＴｈＯ２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｘ１-Ｇｄ２ＳｉＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｘ１-Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｘ２-Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ１７．３３（ＢＯ３）４（Ｂ２Ｏ５）２Ｏ１６：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２Ｇｅ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２ＧｅＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２Ｏ２（ＳＯ４）：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２Ｐ４Ｏ１３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ３Ｇａ５Ｏ１２：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ３Ｏ４Ｂｒ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ３Ｏ４Ｃｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ３ＰＯ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ４ＧｅＯ８：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、Ｙ８Ｐ２Ｏ１７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＡｌ３（ＢＯ３）４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＡｌＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＡｌＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＢＯ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹｂＯＢｒ：Ｙｂ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＦ３：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＯＢｒ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＯＣｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＯＣｌ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＯＦ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＯＦ：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＰ３Ｏ９：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＰＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＰＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＴａＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）、ＺｒＰ２Ｏ７：Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）又はそれらの混合物からなる群から選択される。当業者は、本明細書における表記「Ｅｕ３＋（又はＴｂ３＋）」は、Ｅｕ３＋が第１の発光材料に適用可能であり、Ｔｂ３＋が第２の発光材料に適用可能である点を示していることを理解する。
【００１７】
増感材料は、紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、第１の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なり、第２の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有する。紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起し、第１の発光体材料及び第２の発光体材料の励起を増加させることができる適切な増感材料を使用してもよい。
【００１８】
当業者は、当該技術分野において公知のスペクトルに基づいてスペクトルの重なりを決定するか、又は日常的な実験によってスペクトルを決定することができる。例えば、図１０は、増感材料としてのＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（０．６５％）（ＬｕＡＧ）（上のトレース）の発光スペクトルと、発光体材料としてのＬａＰＯ４：Ｔｂ（下のトレース）の励起バンドの重なりを示す。破線の間が重なりの領域である。図１１は、増感材料としてのＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（０．６５％）（ＬｕＡＧ）（上のトレース）の発光スペクトルと、発光体材料としてのＬｉ３Ｂａ２（Ｌａ０．６Ｅｕ０．４）３（ＭｏＯ４）８（下のトレース）の励起バンドの重なりを示す。同様に、破線の間が重なりの領域である。
【００１９】
好ましくは、増感材料は、Ｅｕ２＋、Ｐｂ２＋、Ｂｉ３＋及びＣｅ３＋からなる群から選択される１つ以上のイオンでドープされる。より好ましくは、増感材料はＥｕ２＋又はＣｅ３＋イオンで、最も好ましくはＣｅ３＋イオンでドープされる。
【００２０】
代表的な態様では、第２の発光材料は、（Ｓｒｎ，Ｃａ１−ｎ）１０（ＰＯ４）６＊Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ２＋（式中、０≦ｎ≦１）、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ５：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、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＋、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｚｎ）２Ｓｉ１−ｘＯ４−２ｘ：Ｅｕ２＋（式中、０≦ｘ≦０．２）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）（Ａｌ，Ｇａ）２Ｓ４：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）８（Ｍｇ，Ｚｎ）（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｎａ２Ｇｄ２Ｂ２Ｏ７：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ２＋，Ｃｅ３＋、（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ）３（Ｓｃ，Ａｌ，Ｇａ）５−ｎＯ１２−３／２ｎ：Ｃｅ３＋（式中、０≦ｎ≦０．５）、（Ｙ，Ｌｕ，Ｔｈ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｃａ、Ｓｒ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＹ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＣａＬａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＣａＷＯ４、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ｎＳｉｎＮｎ：Ｅｕ２＋（式中、２ｎ＋４＝３ｎ）、Ｃａ３（ＳｉＯ４）Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ）２−ｎＣａｎＳｉ４Ｎ６＋ｎＣ１−ｎ：Ｃｅ３＋（式中、０≦ｎ≦０．５）、Ｅｕ２＋及び／若しくはＣｅ３＋でドープした（Ｌｕ，Ｃａ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｙ）α-ＳｉＡｌＯＮ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＳｉＯ２Ｎ２：Ｅｕ２＋，Ｃｅ３＋、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕ２＋、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、（ＢａＳｉ）Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、ＳｒＳｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）Ｓｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ２＋又はそれらの混合物からなる群から選択される。
【００２１】
増感材料は、適切なホスト格子を有していてもよい。好ましくは、ホスト格子はガーネット型構造であってもよく、より好ましくは、ホスト格子はＹ３Ａｌ５Ｏ１２若しくはＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２又はそれらの組合せからなる群から選択される。最も好ましくは、増感材料はガーネット型構造のホスト格子で、Ｃｅ３＋イオン、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（ＹＡＧ：Ｃｅ）若しくはＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（ＬｕＡＧ：Ｃｅ）又はこれらの組合せでドープされる。
【００２２】
好ましくは、Ｃｅ３＋によるドープの場合、増感材料は、０．０５〜５％、より好ましくは０．１〜４％、最も好ましくは０．５〜４％のＣｅ３＋でドープされたホスト格子である。
【００２３】
好ましくは、第１の発光材料、第２の発光材料及び増感材料は、増感材料から第１の発光材料への、及び／又は増感材料から第２の増感材料へのエネルギー移動を可能にするように互いに配置されている。より好ましくは、第１の発光材料、第２の発光材料及び増感材料は、増感材料から第１の発光材料への、及び増感材料から第２の増感材料へのエネルギー移動を可能にするように互いに配置されている。エネルギー移動は、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋イオンの励起効率を高めることが知られている。
【００２４】
当業者は、増感材料から発光材料への非放射エネルギー移動（蛍光共鳴エネルギー移動、ＦＲＥＴともいう）が、増感材料中の励起した増感イオンから発光材料中のアクセプター（又は発光体）イオンへのエネルギーの非放射移動に関係することを理解する。これは、増感材料中の増感イオンの選択的励起の増加と、その結果生じる発光材料中の発光体イオンからの発光の増加によって証明される。これは、第２の発光材料中の増感イオンの選択的励起の増加と、その結果生じる発光材料中の発光体イオン（Ｅｕ３＋又はＴｂ３＋）からの発光の増加によって証明される。
【００２５】
検出可能な非放射エネルギー移動を適切な方法で実現してもよい。
【００２６】
共鳴エネルギー移動はイオン間距離の６乗に反比例するので、エネルギー移動を可能にする配置は、増感材料中の増感イオンと発光材料中の発光体イオンとの間の有効距離の適切な操作によって影響を受ける可能性があることを当業者は理解する。
【００２７】
例えば、増感材料から発光材料へのエネルギー移動を可能にする配置は、第１の材料（好ましくはナノ粒子）及び第２の材料（好ましくはナノ粒子）を溶媒に溶解し、そして溶媒を蒸発させることによって実現してもよい。生じるナノ粒子のクラスターは、それらの間で著しいエネルギー移動を可能にするのに十分に近接した第１及び第２の材料のクラスターを含む。
【００２８】
任意の適切な溶媒を使用してもよい。当業者は、ナノ粒子の特性を考慮して好ましい溶媒を選択することができる。疎水性のナノ粒子の場合、無極性の溶媒を使用することが好ましい。親水性のナノ粒子の場合、極性の溶媒を使用することが好ましい。溶媒は、例えばイソプロパノールなどのアルコールであってもよい。
【００２９】
この工程は、混合したナノ粒子を乾燥させる前に、ナノ粒子からリガンドを除去することを含んでいてもよい。リガンドの除去は、ナノ粒子と酸を例えば加熱して接触させることによって、又はナノ粒子溶液にＨＣｌ若しくは酸化剤（例．ベースピラニア溶液）を添加し、次いで任意に１つ以上の洗浄工程を続けることによって行ってもよい。
【００３０】
エネルギー移動を可能にするための配置は、例えば、以下で論するように、図１ａから１ｃのいずれかに示す配置でも実現できるかもしれない。
【００３１】
本発明の組成物は、任意の適切な配置とすることができる。
【００３２】
好ましくは、第１の発光材料及び／又は第２の発光材料はナノ粒子である。より好ましくは、第１の発光材料及び第２の発光材料はナノ粒子である。最も好ましくは、第１の発光材料、第２の発光材料及び増感材料はナノ粒子である。この態様の例を図１ａに示す。緑（Ｔｂ３＋）の発光と赤（Ｅｕ３＋）の発光が所望の比となるように、配置、量比及びドープ量を調整してもよい。所望の量の励起光が吸収されるように、ドナー材料の量とドープ量を調整してもよい。青色光による励起の場合、必要な量の青色励起光が材料中に漏れ出すようにこれらのパラメータを調整してもよく、その結果、青色光が赤色発光の光及び緑色発光の光と混合され、白色光スペクトルを得ることができる。そのような材料の配置では、白色ＬＥＤデバイスを得るために、青色発光ＬＥＤチップと組み合わせて使用してもよく、電源、光学及び熱管理システムと組み合わせて白色発光ランプ又は照明器具を得てもよい。
【００３３】
任意の適切なナノ粒子を使用してもよい。適切なナノ粒子は、少なくとも一つの方向の寸法がナノメートル級、好ましくは１００ｎｍ以下の粒子を含む。ナノ粒子のＤ５０値は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で測定した場合、より好ましくは１ｎｍ以上５０ｎｍ以下、最も好ましくは２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
【００３４】
別の態様では、第１の発光材料はコアシェル構造で、増感材料は前記第１の発光体材料（例．ナノ粒子）の周りにシェルを形成する、及び／又は、第２の発光材料（例．ナノ粒子）はコアシェル構造で、増感材料は第２の増感材料の周りにシェルを形成する。より好ましい態様では、第１の発光材料（例．ナノ粒子）はコアシェル構造で、増感材料は前記第１の発光体材料の周りにシェルを形成する、及び、第２の発光材料（例．ナノ粒子）はコアシェル構造で、増感材料は第２の増感材料の周りにシェルを形成する。後者の例を図１ｂに示す。コアとシェルの大きさはナノ級であり、ＦＲＥＴが可能となる程度まで最適化されている。このように、Ｔｂ３＋シェル材料は緑色蛍光物質として効果的に機能し、Ｅｕ３＋シェル材料は赤色蛍光物質として効果的に機能する。上述したように、発光比及び青色光の吸収の程度を調整して、白色光を生成することができる。
【００３５】
別の態様を図１ｃに示し、ここでは、第１の発光材料（例．ナノ粒子）及び第２の発光材料（例．ナノ粒子）が大きな増感材料（例．数十、数百又は数千ｎｍ）に近接している。この場合、ＦＲＥＴに関与する、ドナー粒子の深部で励起されたイオンと表面近くのイオンとの間での効率的なエネルギー移動が生じ、隣接するイオン（Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋をドープしたナノ粒子）にエネルギーを与える可能性が高いように、ドナーを十分にドープすることが有益であるかもしれない。高いドープ濃度が量子収率の低下につながる場合、例えば、標的の格子サイトと比較してドーパント原子間のサイズが大きく異なるために、第２の活性イオンとの同時ドーピングを、ドナー粒子の深部から表面へのエネルギー移動を強化するために使用することができる。この場合、エネルギー移動は、同じドナーホスト格子内の第１及び第２の活性イオン間でＦＲＥＴを介して生じる。好ましい態様では、ＹＡＧ：Ｃｅ３＋、ＬｕＡＧ：Ｃｅ３＋又はこれらの組合せは、５％未満のＣｅ３＋でドープされ、最大で数十％のＴｂ３＋で同時にドープされる。エネルギー移動は、より小さな粒子に有益であるだけでなく、発光体粒子にも役立つ可能性がある。
【００３６】
上述したように、発光比並びに紫色光及び／又は青色光の吸収の程度を調整して、白色光を生成することができる。
【００３７】
全て態様において、残留（又は加工された）ドナーによる発光が存在する可能性がある。この発光は、全発光スペクトルに組み込むことができ、プラスの効果として使用することができる。例えば、一部の残留した増感発光（例．ＹＡＧ：Ｃｅ３＋）は、特定の用途に有益となる可能性のある幅広いバックグラウンドでの発光を提供する可能性がある。
【００３８】
ある態様では、増感材料は第１の増感材料及び第２の増感材料を含み、前記第１の増感材料は紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、前記第１の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有し、前記第２の増感材料は紫〜青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で励起可能で、前記第２の発光材料の１つ以上の励起バンドと少なくとも部分的に重なる発光スペクトルを有する。
【００３９】
この態様では、第１の発光材料、第２の発光材料、第１の増感材料及び第２の増感材料は、第１の増感材料から第１の発光材料への、及び／又は、第２の増感材料から第２の発光材料へのエネルギー移動を可能にするように互いに配置されている。
【００４０】
本発明はさらに、本発明による発光材料を含む発光デバイスに関する。
【００４１】
発光デバイスは、増感材料を励起するための適切な励起源を含んでいてもよい。好ましくは、励起源は、紫から青の波長（４００〜４８０ｎｍ）で発光する発光ダイオードである。
【００４２】
好ましい態様では、励起源からの発光デバイスの残留光は、第１及び第２の材料からの光と混合して白色光を生成する。好ましくは、白色光のスペクトルは、ワット当たり３３０ルーメンを超える、より好ましくはワット当たり３４０ルーメンを超える、より好ましくはワット当たり３５０ルーメンを超える放射のルーメン当量であることを特徴とする。
【００４３】
好ましい態様では、増感材料は、紫（４００〜４４０ｎｍ）の波長で励起する。この材料は、紫色ＬＥＤと光学的に組み合わせることができ、さらに青色ＬＥＤ又は青色蛍光物質と組み合わせることができる（紫色ＬＥＤでも励起する）。増感材料は、ＦＲＥＴによって第１又は第２の発光材料にそのエネルギーを移動する。あるいは、各発光材料で異なる増感材料が用いられ、増感材料の少なくとも１つは紫色で励起する。他の増感材料は、紫、青又は両者の波長領域で励起してもよい。上記の予想される組合せのいずれかで、最終的なスペクトルには、紫、青、緑及び赤の発光を含み、ホワイトペーパーや衣類など、多くの素材に含まれている標準的な蛍光増白剤を励起する追加の機能を備えた白色光を提供することができる。本発明はさらに、本発明による発光デバイスを含む照明システムに関する。好ましくは、発光デバイスは、ランプ又は照明器具、オフィス照明システム、家庭用システム、店舗用照明システム、住居用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバー用システム、投影システム、自発光表示システム、画素化された表示システム、セグメント化された表示システム、警告表示システム、医療用照明システム、指示表示システム、装飾用照明システム、携帯用のシステム、自動車用システム、マイクロＬＥＤシステム、及び温室照明システムからなる群から選択される。
【００４４】
本発明を、以下の実施例によりさらに説明するが、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００４５】
実施例１
以下では、本発明に適した励起源であるＩｎＧａＮベースの発光ダイオードからの青色光と組み合わせたＥｕ３＋及びＴｂ３＋発光イオンのスペクトルを、線形結合でシミュレートし、広範囲の白色光特性を提供する。いずれの場合も、ＣＩＥの明所比視感度を用いて放射のルーメン当量（ＬＥＲ）を計算し、式１により相対的な色彩嗜好度を計算する。相関色温度（ＣＣＴ）３０００Ｋについての結果を、図２及び表１に示した材料のスペクトルに基づいて計算された値と比較しながら示す。本発明の材料は、最大のＬＥＲ（３６０ ｌｍ／Ｗｏｐｔ）と最高の嗜好度を有することが理解できる。
【００４６】
【表１】
2022500531.tif 000002
【００４７】
実施例２
この実施例は、発光の比率を調整して、考えられる白色点が実現できることを示す。シミュレーションの結果を図３に示し、ここでは、４５０ｎｍの青色発光ＬＥＤを用い、青色ＬＥＤ光、Ｅｕ３＋発光及びＴｂ３＋発光の線形結合内のさまざまな比率を変更しながら、本発明に記載されたＴｂ３＋及びＥｕ３＋発光体を前記青色ＬＥＤで励起することにより、２２００Ｋ〜６０００ＫのＣＣＴの白色光を生成することができる。これらのスペクトルの測色及び測光特性を以下の表に示す。他のＣＣＴ及び数々の非白色スペクトルも実現可能である。
【００４８】
【表２】
2022500531.tif 000003
【００４９】
実施例３
この実施例は、エネルギー移動を示す発光組成物の製造方法を示す。類似の手順を使用して、本発明の発光組成物を製造することができる。
【００５０】
トリブチルアミン配位子を有するＬａＰＯ４：Ｅｕ３＋（５％）＋ＬａＰＯ４：Ｔｂ３＋（４０％）ナノ粒子を、以下の（文献で知られている）手順で合成した。
【００５１】
高沸点の配位性溶媒中でＬａ１−ｘＬｎｘＰＯ４ナノ粒子を製造するための一般的な方法は以下のとおり：
−  所望のドーピング量に応じた比率のＬａＣｌ３・６Ｈ２ＯとＥｕＣｌ３・６Ｈ２Ｏ又はＴｂＣｌ３・６Ｈ２Ｏ、合計１０ｍｍｏｌを、１００ｍＬ ３口丸底フラスコ内の約１０ｍＬの分析用メタノールに溶解し、透明な溶液を得る
−  １０．９ｍＬ、１０．６５０ｇ（４０ｍｍｏｌ）のリン酸トリブチルを加える
−  真空下で溶液からメタノールを除去する（シュレンクライン）、真空に注意
−  ３０ｍＬのジフェニルエーテル３０ｍＬ（３２ｇ）を加える
−  系を開放し、その後フラッシュする
−  真空下、１０５℃で金属塩化物の水和物から放出される水を除去する（シュレンクライン）、水は約８０〜８５℃で蒸発する
−  反応混合物を５０℃未満に冷却し、透明な溶液に、９．５ｍＬ、７．４１ｇ（４０ｍｍｏｌ）のトリブチルアミンを加える（窒素流下）
−  大きなバイアルを使用し、７．０ｍＬのジヘキシルエーテル中の２Ｍリン酸（１．９６ｇのＨ３ＰＯ４を超音波処理下で１０ｍＬのジヘキシルエーテルに溶解）を加える
−  混合物を２００℃で１６時間加熱し、室温に冷却する
−  ２０００ｒｐｍで５分間遠心分離してナノ結晶を分離する
−  トルエンでナノ結晶を数回洗浄する、メタノールの添加に注意
−  粉末を真空乾燥する
−  粉末はメタノール中に再分散可能でなければならない
−  Ｘ線回折（ＸＲＤ）を行い、Ｌａ１−ｘＰＯ４：Ｌｎｘが得られているか確認する。
【００５２】
エネルギー移動を示す発光組成物を製造する代表的な方法を以下に示す：
−  所望の重量比でナノ材料を混合する（これは、乾燥した（粉末の）形態であるか、又は液体に溶解／分散している可能性がある。）
−  溶媒を追加する；通常、１００〜２００ｍｇのナノ材料に、５〜２０ｍＬの水、メタノール又はエタノールを追加する
−  混合物を数分間振とうしてかく拌する
−  混合物を１．５時間超音波処理する
−  その間にベースピラニア溶液を調製する：濃ＮＨ４ＯＨ溶液（３０％水溶液）を６０℃に加熱し、Ｈ２Ｏ２（３０％水溶液）を約３：１の比率で添加し、６０℃に再加熱する
−  ナノ粉末分散液／溶液に約１５ｍＬのベースピラニア溶液を加え、６０〜８０℃に加熱して９０分間かく拌する
−  ３０分後、溶液／分散液を室温まで冷却し、３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離する
−  遠心分離後ピラニア溶液を除去し、５ｍＬの酸性エタノール（ｐＨ ４、エタノールに０．１Ｍ ＨＣｌを加えて調製）を加えて洗浄する。混合物を振とうし、数分間超音波処理して材料を再び分散させる
−  再度遠心分離し（３０００ｒｐｍ、１０分）、上清を除去し、酸性エタノールと混合する
−  粒子を酸性エタノールで計５回洗浄し、数ｍＬの水を加える
−  オーブンを用い、１２０〜１８０℃で粒子を乾燥する
−  試料を粉砕し、粉末にする。
【００５３】
上述の方法で得たＬａＰＯ４粒子の挙動を、エネルギー移動を示さないＬａＰＯ４：Ｅｕ（１０％）＋ＬａＰＯ４：Ｔｂ（４０％）ナノ粒子（これも重量比１：１）の挙動と比較する。
【００５４】
ここで、ＬａＰＯ４：Ｅｕ（１０％）ナノ粒子及びＬａＰＯ４：Ｔｂ（４０％）ナノ粒子は、以下の「乾燥混合」法によって別々に得られる。
−  ナノ材料を所望の重量比で測り取り、異なるバイアルに入れる（混合しない）（これは、乾燥した（粉末の）形態であるか、又は液体に溶解／分散している可能性がある。）
−  両方のバイアルに溶媒を追加する；通常、１００〜２００ｍｇのナノ材料に、５〜２０ｍＬの水、メタノール又はエタノールを追加する
−  分散液を数分間振とうしてかく拌する
−  分散液を１．５時間超音波処理する
−  その間にベースピラニア溶液を調製する：濃ＮＨ４ＯＨ溶液（３０％水溶液）を６０℃に加熱し、Ｈ２Ｏ２（３０％水溶液）を約３：１の比率で添加し、６０℃に再加熱する
−  ナノ粉末分散液／溶液に約１５ｍＬのベースピラニア溶液を加え、６０〜８０℃に加熱して９０分間かく拌する
−  ３０分後、溶液／分散液を室温まで冷却し、３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離する
−  遠心分離後ピラニア溶液を除去し、５ｍＬの酸性エタノール（ｐＨ ４、エタノールに０．１Ｍ ＨＣｌを加えて調製）を加えて洗浄する。試料を振とうし、数分間超音波処理して材料を再び分散させる
−  再度遠心分離し（３０００ｒｐｍ、１０分）、上清を除去し、酸性エタノールと混合する
−  粒子を酸性エタノールで計５回洗浄し、数ｍＬの水を加える
−  オーブンを用い、１２０〜１８０℃で粒子を乾燥する
−  材料を粉砕し、粉末にする
−  材料を一緒にし、ボトルを振って混合する。
【００５５】
次いで、両方の試料（実施例２の試料及び乾燥混合で得た試料）について、以下の測定を行った：
−  試料を４８４．５ｎｍで励起したところ、Ｔｂのみが励起可能であった。図４は、６７０〜７２０ｎｍの発光強度を示し、Ｅｕ３＋のみが発光した。明らかに、実施例２の試料はこの領域ではるかに多くの発光を示し、ＴｂからＥｕへのエネルギー移動を示す。
−  試料を３９５ｎｍで励起したところ、Ｅｕ３＋のみが励起可能であり、ＩＦＲＥＴは生じない。図５は、実施例２の試料と「乾燥混合」試料の両者が非常に類似の（Ｅｕ３＋）発光強度を示し、両者の混合物でＥｕ３＋が非常に類似した活性を有することを示す。
−  ６９５ｎｍでのＥｕ３＋発光における励起スペクトルを記録し、図６に示した。実施例２の試料のみＴｂの励起線をはっきりと確認でき、ＩＦＲＥＴが生じていることを示す。
−  図７は両者の試料の減衰を示す。実施例２の試料は明らかに加速されており、これは非放射エネルギー移動の典型的な特徴である。
【００５６】
実施例４
本発明に従って組成物を製造した。これらは、任意に４５０ｎｍのＬＥＤ及び／又はＹＡＧ：Ｃｅの存在下で励起させた。色忠実度（Ｒｆ）、彩度又は色域（Ｒｇ）、色相角ｂｉｎ １６クロマシフト（Ｒｃｓ、ｈ）、放射のルーメン当量（ＬＥＲ）及び相関色温度（ＣＣＴ）を測定及び／又は計算した。これらの結果を使用して、式１による嗜好度を計算した。その結果を表３に示す。さらに、同じ組成のスペクトルを得た。図８を参照。最後に、この実施例（Ｔｂ／Ｅｕ）のスペクトル５の実験結果、増感材料としてＹＡＧを有し、Ｅｕ３＋のみでドープした発光体（ＹＡＧ／Ｅｕ）、及び図２に示した材料について、それらのスペクトルとともに、嗜好度に対してＬＥＲをプロットした。図９を参照。
【００５７】
【表３】
2022500531.tif 000004
【００５８】
上述したように、望ましい嗜好度を維持しながら、高いＣＣＴ値とＬＥＲ値が得られたことが理解できる。
【図１】
2022500531.tif 000005
【図２】
2022500531.tif 000006
【図３】
2022500531.tif 000007
【図４】
2022500531.tif 000008
【図５】
2022500531.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2022500531.tif 000013
【図１０】
2022500531.tif 000014
【図１１】
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【国際調査報告】
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