(57)【要約】  蛍光体組成物が提示される。蛍光体組成物は、一般式（Ｉ）：Ｌ3ＺＯ4（Ｂｒ2-nＸn）：Ｅｕ2+の相を含む第１の蛍光体を含み、式中、０≦ｎ≦１であり；ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせであり；ＸはＦ、Ｃｌ、Ｉ、またはそれらの組み合わせである。光源と、光源に放射結合された蛍光体組成物とを含む照明装置も提示される。【選択図】図１
2018526471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
Ｌ3ＺＯ4（Ｂｒ2-nＸn）：Ｅｕ2+  （１）
の相を含む第１の蛍光体を含み、
式中、０≦ｎ≦１であり；ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせであり；ＸはＦ、Ｃｌ、Ｉ、またはそれらの組み合わせである、蛍光体組成物。
【請求項２】
ＬがＳｒであり、ＺがＳｉである、請求項１に記載の蛍光体組成物。
【請求項３】
一般式（Ｉ）の相が、Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+である、請求項１に記載の蛍光体組成物。
【請求項４】
前記第１の蛍光体が、一般式（ＩＩ）
Ｌ9Ｚ3Ｏ12（Ｂｒ6-nＸn）：Ｅｕ2+  （ＩＩ）、
一般式（ＩＩＩ）
Ｌ5Ｚ2Ｏ7（Ｂｒ4-nＸn）：Ｅｕ2+  （ＩＩＩ）、
またはそれらの組み合わせの追加の相をさらに含み、
式中、０≦ｎ≦１であり；ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせであり；ＸはＦ、Ｃｌ、Ｉ、またはそれらの組み合わせである、請求項１に記載の蛍光体組成物。
【請求項５】
一般式（ＩＩ）の前記追加の相が、Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ2：Ｅｕ2+である、請求項４に記載の蛍光体組成物。
【請求項６】
一般式（ＩＩＩ）の前記追加の相が、Ｓｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+である、請求項４に記載の蛍光体組成物。
【請求項７】
前記第１の蛍光体のＥｕ2+の一部が、Ｍｎ2+、Ｍｎ4+、Ｃｅ3+、Ｓｎ2+、Ｂｉ3+、Ｓｂ3+、Ｃｒ3+、Ｐｂ2+、またはそれらの組み合わせで置換される、請求項１に記載の蛍光体組成物。
【請求項８】
一般式（ＩＶ）
Ａ2［ＭＦ6］：Ｍｎ4+  （ＩＶ）
の第２の蛍光体をさらに含み、
式中、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、またはそれらの組み合わせであり；
ＭはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、またはそれらの組み合わせである、請求項１に記載の蛍光体組成物。
【請求項９】
一般式（Ｉ）の前記相のスペクトル重量対前記第２の蛍光体のスペクトル重量の比が、約１：５〜５：１の範囲にある、請求項８に記載の蛍光体組成物。
【請求項１０】
Ｍが、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、またはそれらの組み合わせである、請求項８に記載の蛍光体組成物。
【請求項１１】
一般式（ＩＶ）の前記第２の蛍光体が、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+である、請求項８に記載の蛍光体組成物。
【請求項１２】
オキシハロゲン化物、ガーネット、オルトシリケート、ベータサイアロンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される第３の蛍光体をさらに含む、請求項１に記載の蛍光体組成物。
【請求項１３】
前記第３の蛍光体が、Ｃａ1-xＥｕxＭｇ（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2であり、式中、０＜ｘ≦０．５である、請求項１２に記載の蛍光体組成物。
【請求項１４】
光源と、前記光源に放射結合された請求項１に記載の蛍光体組成物とを含む、照明装置（１０）。
【請求項１５】
前記光源が、発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイスを含む、請求項１４に記載の照明装置（１０）。
【請求項１６】
光源と、前記光源に放射結合された請求項１に記載の蛍光体組成物とを含む、バックライト装置。
【請求項１７】
液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に配置された請求項１６に記載のバックライト装置とを含む、液晶ディスプレイ装置。
【請求項１８】
一般式：Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相、一般式：Ｌ9Ｚ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+の相、一般式：Ｌ5Ｚ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の相、またはこれらの相の２つ以上の組み合わせを有する第１の蛍光体を含み、式中、ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせである、
蛍光体組成物。
【請求項１９】
一般式：Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+（式中、ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせである）の相を含む第１の蛍光体と、
Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+を含む第２の蛍光体と
を含み、
一般式Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の前記相のスペクトル重量対Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+のスペクトル重量の比が、約１：５〜約５：１の範囲にある、蛍光体組成物。
【請求項２０】
前記第１の蛍光体が、式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相を含む、請求項１９に記載の蛍光体組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、照明システムに適用可能な蛍光体組成物に関する。本発明はまた、これらの蛍光体およびそのブレンドを使用する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
「白色光」の生成は、近紫外（ＵＶ）または青色発光ＬＥＤを蛍光体または蛍光体のブレンドと組み合わせて使用することによって構成された、いわゆる「白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ）」によって現在達成されている。米国特許第７，３５８，５４２号、米国特許第７，４９７，９７３号、および米国特許第７，６４８，６４９号に記載されているような、Ｍｎ4+によって賦活された複合フッ化物材料に基づく赤色発光蛍光体は、青色光を強く吸収し、約６１０ナノメートル〜６３５ナノメートルの間で効率的に発光し、濃赤色／ＮＩＲの発光が少ない。したがって、白色ＬＥＤの発光効率および量子効率は、他の利用可能な赤色蛍光体と比較して、青色励起（４４０ナノメートル〜４６０ナノメートル）下で最大になる。
【０００３】
これらの複合フッ化物は、セリウムをドープしたイットリウムアルミニウムガーネットＹ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+（ＹＡＧ）または他のガーネット組成物のような黄緑色発光蛍光体と組み合わせて利用して、青色ＬＥＤから現行の蛍光灯、白熱灯およびハロゲンランプと同等の暖色系白色光（黒体軌跡でＣＣＴ＜５０００Ｋ、演色評価数（ＣＲＩ）＞８０）を得ることができる。ＹＡＧは、黄色スペクトル領域にピークを有するその広い発光スペクトル、および青色光励起下でのＬＥＤシステムの高い量子効率のために、これらの白色ＬＥＤシステムで主に使用されてきた。ＹＡＧベースのＬＥＤシステムの欠点は、比較的低い演色性および高い色温度（ＣＣＴ）である。たとえば、物体がこのように現在使用されている白色ＬＥＤの下で照明されるとき、それらは自然光によって照明される色を模倣することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／２６４４１８  Ａ１号
【発明の概要】
【０００５】
したがって、青色放射を効率的に吸収し、高い量子効率を提供し、白色発光照明デバイスにおいて改善された演色性をもたらす蛍光体組成物およびブレンドが必要とされている。
【０００６】
簡潔に言うと、本発明の実施形態の大部分は、一般式（Ｉ）、
Ｌ3ＺＯ4（Ｂｒ2-nＸn）：Ｅｕ2+  （１）
の相を含む第１の蛍光体を含む蛍光体組成物を提供し、
式中、０≦ｎ≦１であり；ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせであり；ＸはＦ、Ｃｌ、Ｉ、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態は、光源と、光源に放射結合された蛍光体組成物とを含む照明装置に関する。
【０００７】
いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、一般式：Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相、一般式：Ｌ9Ｚ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+の相、一般式：Ｌ5Ｚ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の相、またはこれらの相の２つ以上の組み合わせを有する第１の蛍光体を含み、式中、ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせである。
【０００８】
いくつかの実施形態は、一般式：Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+（式中、ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせである）の相を含む第１の蛍光体と、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+を含む第２の蛍光体とを含む蛍光体組成物を提供する。一般式Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相のスペクトル重量対第２の蛍光体のスペクトル重量の比は、約１：５〜約５：１の範囲にある。
【０００９】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を解読するときに一層よく理解されるはずであり、図面を通じて、同様の符号は、同様の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による、第１の蛍光体の相の励起および発光スペクトルを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による、第１の蛍光体の追加の相の励起および発光スペクトルを示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態による、第１の蛍光体の追加の相の励起および発光スペクトルを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による、照明装置の概略断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態による、照明装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
下記の明細書および特許請求の範囲において、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「前記（ｔｈｅ）」は、文脈が特に他のことを明確に示さない限り、複数の指示対象を含む。本明細書で使用する場合、「または」という用語は排他的であることを意味するものではなく、少なくとも１つの参照された構成要素が存在することを指し、文脈が特に他のことを明確に示さない限り、参照される構成要素の組み合わせが存在し得る状況を含む。
【００１２】
本明細書および特許請求の範囲の全体を通してここで使用されているような近似を表す文言は、それが関連する基本的な機能を変更することなく、許容範囲内で異なり得る、任意の定量的な表現の修飾に適用することができる。したがって、「約」などの１または複数の用語により修飾された値は、指定された正確な値に限定されるものではない。いくつかの事例において、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応する場合がある。
【００１３】
他に定義されない限り、本明細書において使用する技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的なものであって、列挙された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味している。本明細書で使用される「第１の」、「第２の」等の用語は、いかなる順序、量、または重要性も意味するものではなく、むしろ１つの要素と別の要素とを区別するために使用される。下記の明細書および特許請求の範囲において、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「前記（ｔｈｅ）」は、文脈が特に他のことを明確に示さない限り、複数の指示対象を含む。
【００１４】
本明細書で使用する場合、「蛍光体」、「蛍光体材料」または「蛍光体組成物」という用語は、単一の蛍光体ならびに２つ以上の蛍光体のブレンドの両方を示すために使用され得る。本明細書で使用する場合、「相」という用語は、材料または材料の一部にわたって均一で、他の材料または部分とは異なる結晶構造または化学量論を有する材料または材料の一部（たとえば、蛍光体）を指す。いくつかの実施形態では、材料の相は、材料または材料の一部にわたって実質的に均一な特性を有し、これは他の相とは異なる場合がある。本明細書で使用する場合、「ランプ」、「照明装置」または「照明システム」という用語は、可視化された紫外光の任意の光源を指し、たとえば、通電すると発光する少なくとも１つの発光素子、蛍光体または発光ダイオードによって生成され得る。
【００１５】
「置換」および「ドーピング」という用語は、材料への元素または原子の添加を指す。添加された元素または原子は、材料の別の元素または原子を部分的または完全に置換することができる。本明細書に記載の蛍光体は、たとえばＬ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+のような式で表すことができることに留意されたい。当業者には理解されるように、このタイプの表記は、蛍光体が組成物Ｌ3-aＥｕaＳｉＯ4Ｂｒ2を含み、式中、「Ｅｕ」は、組成物中に０．０〜０．５の範囲で変化し得る量「ａ」でドープされていることを意味する。元素「Ｅｕ」は、「ドーパント」または「賦活剤」と呼ばれる。本明細書で使用する場合、「賦活剤」または「賦活剤イオン」という用語は、発光中心を形成し、蛍光体の発光を担う蛍光体組成物中にドープされたイオン（たとえば、Ｅｕ2+）を指す。
【００１６】
本明細書中に列挙される一般式の各々は、列挙されるすべての他の一般式から独立している。具体的には、式の数値のプレースホルダとして使用され得るｘ、ｙ、ｚ、ａ、ｎおよび他の変数は、他の式または組成物で見ることができるｘ、ｙ、ｚ、ａ、ｎおよび他の変数の使用には関係しない。
【００１７】
蛍光体組成物およびブレンドは、一般的な照明または他の目的のために、ＬＥＤによって生成された紫外（ＵＶ）、紫色または青色放射を所望の色の光または白色光に変換する技術および装置と共に、本明細書に記載される。しかし、本発明は、紫外（ＵＶ）、紫色、または青色レーザならびに他の光源からの放射を白色光に変換することにも適用可能であることを理解されたい。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態は、一般式（Ｉ）：Ｌ3ＺＯ4（Ｂｒ2-nＸn）：Ｅｕ2+の相を有する第１の蛍光体を含む蛍光体組成物に関し、式中、ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅ、またはそれらの組み合わせであり；ＸはＦ、Ｃｌ、Ｉ、またはそれらの組み合わせであり；０≦ｎ≦１である。いくつかの実施形態では、第１の蛍光体は、一般式Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相を含む。一般式（Ｉ）の相は、マンガン、スズ、クロム、ビスマス、鉛、アンチモン、ランタニド元素、またはそれらの組み合わせをさらに含むことができる。特定の実施形態では、ＬはＳｒであり、ＺはＳｉである。これらの実施形態では、第１の蛍光体は、式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相を含む。式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相は、単斜晶構造を有する。
【００１９】
図１は、ＵＶ励起時の式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の蛍光体相の励起−発光スペクトルを示す。式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の単斜晶相は、赤色発光蛍光体であり、図１に示すように、紫外（ＵＶ）励起時に６１５ナノメートルを中心とする広い発光バンドを生成する。式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+のこの単斜晶相は、化学的に安定であり、低い色温度（ＣＣＴ）を提供する。この赤色発光蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+は、単独で配備されてもよく、または白色光を生成するための１つまたは複数の他の蛍光体、たとえば黄緑色発光蛍光体と混合されてもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、第１の蛍光体はさらに、一般式（ＩＩ）：Ｌ9Ｚ3Ｏ12（Ｂｒ6-nＸn）：Ｅｕ2+、一般式（ＩＩＩ）：Ｌ5Ｚ2Ｏ7（Ｂｒ4-nＸn）：Ｅｕ2+、またはそれらの組み合わせの追加の相をさらに含み；式中、０≦ｎ≦１であり；ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅまたはそれらの組み合わせであり；ＸはＦ、Ｃｌ、Ｉまたはそれらの組み合わせである。追加の相は、マンガン、スズ、クロム、ビスマス、鉛、アンチモン、ランタニド元素、またはそれらの組み合わせをさらに含むことができる。一実施形態では、第１の蛍光体は、本質的に、式（Ｉ）の相からなる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、第１の蛍光体は、式Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+を有する追加の相を含む。式Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+のこの相は、化学的に安定であり、三斜晶構造を有する。図２は、ＵＶ励起時の式Ｓｒ9Ｓｉ３Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+の蛍光体相の励起−発光スペクトルを示す。この相は、図２に示すように、ＵＶ励起時に５５０ナノメートルを中心とする広い発光バンドを生成する緑色発光蛍光体である。
【００２２】
いくつかの実施形態では、第１の蛍光体は、一般式Ｌ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+を有する追加の相を含む。Ｌは、上記の通りである。一般式Ｌ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+のこの追加の相は、ＬＥＤデバイスの青色放射をたとえば緑色または橙赤色放射にダウンコンバートするのに有用であり得る、色調整可能な発光スペクトルを作り出すことができる。すなわち、一般式Ｌ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の蛍光体のＥｕ2+発光波長は、緑色から赤色発光に調整することができる。たとえば、発光色は、結晶場の変化のために、Ｓｒ2+にＣａ2+またはＢａ2+を置換することによって緑色から赤色に調整することができる。結晶場は、カチオン置換とアニオン置換の両方によって変化し得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、一般式Ｌ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の追加の相の発光バンドは、約５９０ナノメートル〜約６２０ナノメートルの波長範囲に存在する。いくつかの他の実施形態では、この追加相の発光バンドは、約５１５ナノメートル〜約５８０ナノメートルの波長範囲に存在する。たとえば、ＵＶ励起時の式Ｓｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の蛍光体相の励起−発光スペクトルを、図３に示す。蛍光体相Ｓｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+は、５５０ナノメートル近くでピーク発光を示す。
【００２４】
これらの追加の蛍光体相は、処理条件に応じて個別に合成することができる。式Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+およびＳｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+のこれらの緑色発光蛍光体は、白色光を生成するために単独で、または１つもしくは複数の他の蛍光体、たとえば黄色および／または赤色発光蛍光体と組み合わせて使用することができる。これらの蛍光体は、たとえば、高効率ＧａＮベースの近ＵＶまたは青色発光ＬＥＤと組み合わせて利用され、色域を形成することができる。
【００２５】
追加の蛍光体相、たとえば、Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+およびＳｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の発光スペクトルは、従来のガーネット蛍光体（たとえば、イットリウムアルミニウムガーネット−ＹＡＧ）と比較して、黄色領域でくぼんだり青色領域に向かってシフトしている。これらの蛍光体の各々の発光は、青色ＬＥＤデバイスに一般的に適用される標準的なＹＡＧ蛍光体に代わることができるものである。
【００２６】
これらの緑色発光蛍光体相は、赤色発光蛍光体（たとえば、後述する一般式ＩＶの蛍光体）と組み合わせて、ＬＥＤベースの照明システム／デバイスで使用される場合、従来のガーネット蛍光体を使用してしばしば達成されるものと比較して改善された演色性を有する白色光を作り出す。これらの蛍光体の黄色領域の不足は、従来の黄緑色ガーネットを使用する白色ＬＥＤと比較して、これらのＬＥＤ照明システム／デバイスの下で物体を見るとき、赤−緑色コントラストを増加させる（または赤緑色分離を強めてしまう）。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体相を使用するブレンドの赤−緑色コントラストの改善は、従来のガーネットを含むブレンドの赤−緑色コントラストに基づいて、少なくとも約５％である。いくつかの特定の実施形態では、赤−緑色コントラストの改善は、少なくとも約１０％である。さらに、これらの蛍光体相の青色シフト緑色発光は、緑色発光デバイス、たとえば信号機およびバックライトに使用される場合、色盲の人に追加の利点を提供する。
【００２７】
いくつかの実施形態では、第１の蛍光体の１つまたは複数の相のホスト格子のＳｉ4+（Ｚサイト）は、Ｇｅ4+または４+の原子価を有する任意の他のカチオンで部分的または完全に置換される。これにより、第１の蛍光体から得られるスペクトルを調整することができる。一実施形態では、ホスト格子のＳｉ4+がＧｅ4+で完全に置換され、ホスト格子からの発光が変化する。しかし、量子効率は、Ｓｉ4+と同じままである。さらに、Ｂｒは、Ｆ、Ｃｌ、Ｉ、またはそれらの組み合わせのような追加のハロゲンで部分的または完全に置換されてもよい。
【００２８】
一般式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を有する第１の蛍光体の各相は、追加の賦活剤イオンでドープされてもよい。すなわち、賦活剤イオン「Ｅｕ2+」は、１つまたは複数の追加の賦活剤イオンで部分的に置換されてもよい。追加の賦活剤イオンの例は、Ｌサイト上で置換することができるＭｎ2+、Ｍｎ4+、Ｃｅ3+、Ｓｎ2+、Ｂｉ3+、Ｓｂ3+、Ｃｒ3+、Ｐｂ2+、またはそれらの組み合わせを含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、蛍光体組成物が提供され、一般式：Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相、一般式：Ｌ9Ｚ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+の相、一般式：Ｌ5Ｚ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の相、またはこれらの相の２つ以上の組み合わせを含む第１の蛍光体を含む。これらの実施形態では、ＬはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組み合わせであり；ＺはＳｉ、Ｇｅまたはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相および式Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+の相を含む。いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相および式Ｓｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の相を含む。いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の相、式Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+の相および式Ｓｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の相を含む。いくつかの実施形態では、第１の蛍光体は、本質的に、Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+からなる。
【００３０】
本明細書に記載の一般式Ｌ3ＺＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+、Ｌ9Ｚ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+およびＬ5Ｚ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の蛍光体は、近ＵＶまたは青色領域（約３５０ｎｍ〜約４７０ｎｍの波長範囲）の放射を吸収し、赤色または緑色光を発光する。これらの蛍光体は、一般的な照明および他の目的に適した光を生成するために、照明装置に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの蛍光体は、玩具、信号機、バックライトなどの用途に対して、赤色光または緑色光を生成するために照明装置に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの蛍光体を利用して白色光を作り出すことができる。
【００３１】
典型的には、赤色、緑色、および黄色発光無機蛍光体は、着色された物体を適切にレンダリングし、所望の色温度を提供する完全な色域を達成するために、近ＵＶまたは青色発光ＬＥＤ、たとえばＧａＮベースのＬＥＤと組み合わせて利用される。いくつかの実施形態では、赤色発光蛍光体、たとえばＳｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+は、緑色発光蛍光体と組み合わされて「暖色系」白色光を作り出す。赤色発光蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+およびそのブレンドは、ＵＶおよび／または青色ＬＥＤチップと共に高い量子効率を示し、任意の所与の色温度（ＣＣＴ）で高いＣＲＩを有する白色光ＬＥＤをもたらすことができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、赤色光を発光する第２の蛍光体をさらに含む。一実施形態では、第２の蛍光体は、一般式ＩＶ：Ａ2［ＭＦ6］：Ｍｎ4+のＭｎ4+をドープした蛍光体であり、式中、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、またはそれらの組み合わせであり；ＭはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、またはそれらの組み合わせである。
【００３３】
式ＩＶのＭｎ4+をドープした蛍光体は、線状発光体であり、赤色光を生成するＭｎ4+をドープした複合フッ化物である。本明細書で使用する場合、「複合フッ化物」という用語は、配位子として作用するフッ化物イオンによって囲まれ、必要に応じて対イオンによって電荷補償された、少なくとも１つの配位中心を含む配位化合物を指す。たとえば、式Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+のＭｎ4+をドープした複合フッ化物では、では、配位中心はＳｉであり、対イオンはＫである。複合フッ化物は、時には単純な二元フッ化物の組み合わせとして記載されているが、そのような表現は、配位中心の周りの配位子の配位数を示すものではない。角括弧（簡単のために時には省略される）は、それらが包含する複合イオンが単純なフッ化物イオンと異なる新しい化学種であることを示す。賦活剤イオン（Ｍｎ4+）はまた、配位中心として作用し、ホスト格子の中心の一部、たとえばＳｉを置換する。ホスト格子（対イオンを含む）は、賦活剤イオンの励起および発光特性をさらに変化させる場合がある。
【００３４】
特定の実施形態では、複合フッ化物蛍光体の配位中心、すなわち式ＩＶ中のＭはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、またはそれらの組み合わせである。より具体的には、配位中心はＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、またはそれらの組み合わせであり；対イオン、すなわち一般式ＩＶ中のＡはＮａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、またはそれらの組み合わせである。式ＩＶの複合フッ化物蛍光体の例は、Ｋ2［ＳｉＦ6］：Ｍｎ4+、Ｋ2［ＴｉＦ6］：Ｍｎ4+、Ｋ2［ＳｎＦ6］：Ｍｎ4+、Ｃｓ2［ＴｉＦ6］：Ｍｎ4+、Ｒｂ2［ＴｉＦ6］：Ｍｎ4+、Ｃｓ2［ＳｉＦ6］：Ｍｎ4+、Ｒｂ2［ＳｉＦ6］：Ｍｎ4+、Ｎａ2［ＴｉＦ6］：Ｍｎ4+、Ｎａ2［ＺｒＦ6］：Ｍｎ4+、またはそれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、第２の蛍光体は、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+（マンガンをドープしたフルオロケイ酸カリウム；ＰＦＳ）である。
【００３５】
いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、一般式Ｉの相を含む第１の蛍光体と、一般式ＩＶの第２の蛍光体とを含む。特定の実施形態では、蛍光体組成物は、蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+および複合フッ化物蛍光体Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+を含む。両方の蛍光体は赤色光を発光し、したがって実質的に同じ発光スペクトルに寄与する。蛍光体組成物中のＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+と組み合わせた蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の使用は、赤色発光のためにＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+のみを含む蛍光体組成物と比較して、演色性を維持または改善しながら最終組成物に必要なＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+の量を有利に減少させることができる。この場合、蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2は、組成物中の複合フッ化物Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+を部分的に置換する。
【００３６】
蛍光体組成物中の両方の赤色発光蛍光体の量（スペクトル重量）は、所望の色温度で所望のスペクトルおよび演色性を達成するように最適化することができる。一実施形態では、一般式（Ｉ）の蛍光体の一般式（ＩＶ）のＭｎ4+をドープした蛍光体に対するスペクトル重量の比は、約１：９〜約９：１の範囲である。特定の実施形態では、蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の複合フッ化物蛍光体Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+に対するスペクトル重量比は、約１：５〜約５：１の範囲にある。「スペクトル重量」は、組成物中の各蛍光体がデバイスの全体的な発光スペクトルに寄与する相対的な量である。すべての個々の蛍光体のスペクトル重量およびＬＥＤ源からのあらゆる残留ブリードは、合計で１００％となるべきである。
【００３７】
いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、照明装置から白色光を作り出す蛍光体ブレンドを形成するための第３の蛍光体をさらに含むことができる。たとえば、蛍光体ブレンドは、白色発光ＬＥＤベースのデバイスにおいて用途を見出すことができる。一実施形態では、第３の蛍光体は、約５２０ナノメートル〜約５８０ナノメートルの波長範囲にピーク発光を有する緑色発光蛍光体である。第３の蛍光体の適切な例は、これらに限定されないが、緑色発光ガーネット（たとえば、ＹＡＧ）、オルトシリケート、ベータサイアロン、オキシハロゲン化物およびそれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、第３の蛍光体は、Ｃａ1-xＥｕxＭｇ（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2（ＣＡＳＩ−Ｅｕ）である。
【００３８】
本開示のいくつかの実施形態は、赤色発光蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+および蛍光体組成物中のＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+とのその組み合わせを有利に提供する。いくつかの実施形態では、蛍光体Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2は、緑色発光蛍光体と組み合わされて、白色発光蛍光体組成物を作り出す。いくつかの実施形態では、Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+とＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+の組み合わせが、緑色発光蛍光体とブレンドされる。これらの蛍光体組成物は、高い赤−緑色コントラストを提供する。緑色発光蛍光体の適切な例は、ＣＡＳＩ−ＥｕおよびＹＡＧを含む。表３は、そのような組成物についてのスペクトル特性評価の結果を示しており、これについては以下の実施例の項で詳述する。
【００３９】
上記の蛍光体は、限定することを意図したものではない。本明細書に開示される蛍光体と非反応性のブレンドを形成する任意の他の蛍光体（商業的および非商業的）は、ブレンドに使用することができ、本開示の範囲内にあるとみなされる。さらに、いくつかの追加の蛍光体、たとえば、本明細書に記載の蛍光体の波長とは実質的に異なる波長で、可視スペクトル領域全体に発光する蛍光体を使用することができる。これらの追加の蛍光体は、得られた光の白色をカスタマイズし、改善された光品質を有する光源を作り出すために、ブレンドに使用されてもよい。
【００４０】
上記の実施形態で説明したように、蛍光体は、成分化合物の粉末を混合し、次に混合物を還元雰囲気下で焼成するか、または当技術分野で知られているいずれかの技術によって作り出すことができる。
【００４１】
白色光ＬＥＤの場合、蛍光体組成物およびＬＥＤチップからの光の組み合わせは、対応する色座標、すなわちＣＩＥ（国際照明委員会）の色度図におけるｃｃｘおよびｃｃｙ、ならびに相関色温度（ＣＣＴ）（「色温度」とも呼ばれることがある）を有する色点を提供し、そのスペクトル分布は、演色評価数（ＣＲＩ）によって測定される演色能力（または演色性）を提供する。演色評価数（ＣＲＩ）は、１５色（Ｒ1〜Ｒ15の値）の各々を標準値１００に対してレンダリングする能力を評価するために使用される。一般的な演色評価数Ｒaは、Ｒ1〜Ｒ8の値の平均である。特別な演色評価数Ｒ9は、赤色コンテンツを表す。当業者に知られているように、蛍光体組成物中の各蛍光体の相対的な割合（スペクトル重量）は、それらの発光がブレンドされて照明デバイスまたは装置に使用されるときに、所望の光出力、たとえば所定のＣＣＴおよび所定のｃｃｘならびにｃｃｙ値の可視光が作り出されるように調整することができる。上述したように、好ましくは、白色光が作り出される。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態は、光源に放射結合された蛍光体組成物を含む照明装置に関する。蛍光体組成物は、上記の実施形態に開示されるような第１の蛍光体またはそのブレンドを含む。一実施形態では、光源は、半導体放射源、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であってもよい。放射結合は、光源からの放射が蛍光体組成物に伝達され、蛍光体組成物が異なる波長の放射を放出することを意味する。光源からの光と蛍光体組成物から発光された光の組み合わせを使用して、所望の色発光または白色光を作り出すことができる。たとえば、白色発光ＬＥＤデバイスは、青色発光ＩｎＧａＮ  ＬＥＤチップに基づくことができる。青色発光ＬＥＤチップは、青色放射の一部を補色、たとえば赤色発光、緑色発光または白色発光に変換するために蛍光体組成物で被覆されてもよい。
【００４３】
照明装置またはデバイスの非限定的な例は、蛍光灯などの発光ダイオード（ＬＥＤ）によって励起されるデバイス、陰極線管、プラズマディスプレイデバイス、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、クロマチックランプにおけるようなＵＶ励起デバイス、バックライト用ランプ、液晶システム、プラズマスクリーン、キセノン励起ランプ、およびＵＶ励起マーキングシステムを含む。これらのデバイスのリストは、単なる例示であり、包括的ではないことを意味する。
【００４４】
図４は、本発明のいくつかの実施形態による照明装置またはランプ１０を示す。ランプ１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１２と、ＬＥＤチップに電気的に取り付けられたリード１４とを含む。リード１４は、ＬＥＤチップ１２に電流を供給し、それにより放射を放出する。ＬＥＤチップ１２は、たとえば約２５０ｎｍより大きく約５５０ｎｍ未満の発光波長を有する式ＩｎiＧａjＡｌkＮ（式中、０≦ｉ；０≦ｊ；０≦ｋおよびｉ＋ｊ＋ｋ＝１）の窒化化合物半導体に基づく、任意の半導体青色または紫外光源であってもよい。より具体的には、チップ１２は、約３００ｎｍ〜約５００ｎｍのピーク発光波長を有する近ＵＶまたは青色発光ＬＥＤであってもよい。そのようなＬＥＤは、当技術分野で知られている。照明装置１０では、蛍光体組成物（上記の実施形態で説明したもの）がＬＥＤチップ１２の表面に配置され、チップ１２に放射結合される。蛍光体組成物は、当技術分野で知られている任意の適切な方法によってＬＥＤ１２に堆積させることができる。ＬＥＤチップ１２によって発光された光は、蛍光体組成物によって発光された光と混合し、所望の発光（矢印２４で示す）を作り出す。
【００４５】
本明細書で論じる本発明の例示的な構造の一般的な考察は、無機ＬＥＤベースの光源を対象としているが、特に断りのない限り、ＬＥＤチップを有機発光構造または他の放射源で置き換えてもよく、また、ＬＥＤチップまたは半導体についてのいかなる言及も、任意の適切な放射源の単なる代表例に過ぎないことを理解されたい。
【００４６】
引き続き図４を参照すると、ＬＥＤチップ１２は、ＬＥＤチップおよび封入体材料２０を囲む外囲器１８内にカプセル化することができる。外囲器１８は、たとえば、ガラスまたはプラスチックであってもよい。ＬＥＤチップ１２は、封入体材料２０によって囲まれてもよい。封入体材料２０は、低温ガラス、熱可塑性または熱硬化性ポリマー、または当技術分野で知られている適切な樹脂、たとえばシリコーンまたはエポキシ樹脂であってもよい。代替の実施形態では、ランプ１０は、外側の外囲器１８なしで封入体のみを含むことができる。
【００４７】
ランプ１０の様々な構造が、当技術分野で知られている。たとえば、いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、ＬＥＤチップ１２に直接配置される代わりに、封入体材料内に散在してもよい。いくつかの他の実施形態では、蛍光体組成物は、ＬＥＤチップの上に形成される代わりに、外囲器の表面上に被覆されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、ランプは、複数のＬＥＤチップを含むことができる。図４に関して論じたこれらの様々な構造は、たとえば外囲器と別個に、またはＬＥＤに一体化して、２つまたは全３箇所、または任意の他の適切な箇所に位置する蛍光体材料と組み合わされてもよい。さらに、異なる蛍光体組成物が構造の異なる部分に使用されてもよい。
【００４８】
上記の構造のいずれにおいても、ＬＥＤベースの照明装置１０はまた、発光された光を散乱または拡散させるための複数の粒子（図示せず）を含むことができる。これらの散乱粒子は、一般に、封入体２０に埋め込まれる。散乱粒子は、たとえば、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）またはＴｉＯ2（チタニア）からなる粒子を含むことができる。散乱粒子は、好ましくは無視できるほどの吸収量で、ＬＥＤチップ１２から発光された光を効果的に散乱させてもよい。
【００４９】
いくつかの実施形態では、照明装置は、ＬＥＤと組み合わせて、蛍光灯または小型蛍光灯（ＣＦＬ）であってもよい。たとえば、ＬＥＤ生成光と蛍光体生成光の組み合わせを使用して、色コントラストが向上した可視光を作り出すことができる。この場合、蛍光灯の基部、たとえばＣＦＬランプにＬＥＤを装着することができる。ＬＥＤは、ランプ１０（図５）のガラス外囲器１１に被覆された蛍光体組成物によって生成される光に対して、可視スペクトルの選択された波長領域（青色領域の一部など）に光を追加または補足することができる。
【００５０】
本開示に記載の実施形態、特に本明細書に記載の蛍光体組成物を使用することにより、一般照明用の低色温度範囲（２５００Ｋ〜４０００Ｋ）に対して、高い赤−緑色コントラスト、高い光度、および高いＣＲＩ値を有する白色光を作り出すランプを提供することができる。
【実施例】
【００５１】
以下の実施例は単なる例示であり、特許請求の範囲に記載の発明の範囲を限定するものと解釈するべきではない。
【００５２】
以下の一連の実施例は、本発明のいくつかの実施形態による基準蛍光体の合成を提示する。これらの合成方法を用いて調製された蛍光体の特性評価研究の比較分析もまた、提示される。
【実施例１】
【００５３】
蛍光体材料の合成
材料：高純度炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ユーロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）（９９．９％）および高純度臭化アンモニウム（ＮＨ4Ｂｒ）（９８％）を、さらに精製することなく使用した。すべての原材料を、３２５メッシュでふるい分けた。
【００５４】
５グラムバッチの蛍光体を製造するための出発材料、反応剤の重量（グラム）、および焼成温度を、以下の表１に列挙する。いずれの場合も、０．５％Ｈ2〜９９．５％Ｎ2雰囲気の条件下で１％Ｅｕ2+をＳｒ2+サイトにドープした。ＳｉＯ2の重量は、粉末に吸収される水の量に合わせて調整した。Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2およびＳｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6の化合物を形成するために、同じ量の出発材料を使用し、最終焼成温度は、単斜晶系から三斜晶系への遷移に基づいて異なった。Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6については、２回目の焼成の前にＮＨ4Ｂｒを５０重量％過剰に添加した。
【００５５】
【表１】
2018526471.tif 000003
蛍光体組成物を合成するための出発材料（ＳｒＣＯ3、ＳｉＯ2、およびＥｕ2Ｏ3）をプラスチックボトルに秤量し、次いで過剰のＮＨ4Ｂｒの存在下でイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）媒体とブレンドし、１時間ボールミル粉砕した。次に、ブレンドした粉末をアルミナ坩堝に入れ、０．５％Ｈ2〜９９．５％Ｎ2雰囲気下で表１に記載の「第１の焼成」温度で１時間焼成した。焼成後、粉末を６０メッシュのふるいを通してろ過し、１時間再ブレンドし、粉末を０．５％Ｈ2〜９９．５％Ｎ2雰囲気下で「第２の焼成」温度（表１）で再焼成した。製品蛍光体を収集し、Ｘ線回折によって特徴付けた。
【００５６】
Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2、Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6およびＳｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4相を合成するために、出発材料（ＳｒＣＯ3またはＳｒＢｒ2）、保持時間（５時間〜１０時間）、雰囲気（０．５％Ｈ2または１％Ｈ2）または温度を変化させて、１つまたは複数の所望の蛍光体相を合成することができる。
【実施例２】
【００５７】
蛍光体材料の特性評価
実施例１で合成した製品蛍光体を３２５メッシュでふるい分けし、Ｘ線回折によって特徴付けた。粉末Ｘ線回折パターンは、Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ幾何学配置でのＣｕ−Ｋα放射を用いたＰＡＮ分析回折計を使用して得られた。Ｘ線回折研究は、Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ法による対陰極として銅（Ｃｕ）を用いたＫα線を使用して行った。最初の試料は明るい発光を示し、Ｘ線回折（ＸＲＤ）研究は３つの異なる相の存在を決定した。決定された相は当技術分野では知られておらず、合成された化合物とデータベースに存在する他の化合物との構造的類似性は見出されなかったので、リートベルト解析は行わなかった。
【００５８】
ＸＲＤによって検出された３つの新しい相は、スペクトルの索引付けに多大な努力を払っても同定されないままであった。次に、各相の精製粉末材料を溶融して固化させて、それぞれの単結晶を形成し、構造を分解した。純粋な粉末の相を得た後、粉末をフラックスとして使用された過剰のＳｒＢｒ2中で溶融させた。次いで、溶融した粉末を５°Ｃ／時間の速度で炉内でゆっくりと冷却した。過剰のフラックス材料をアルコールで洗浄し、結晶を収集した。ゆっくり冷却すると、単結晶ＸＲＤを行うのに十分な大きさの単結晶が得られ、それぞれの相はＳｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2、Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6およびＳｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4であると決定された。
【００５９】
上記の実験で同定された１つの化合物は、式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+を有する単斜晶相であり、結晶は、結晶構造中に１つの斜交点を有する３つの不等な結晶軸を有していた。図１に示すように、式Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の蛍光体相について、６００ｎｍ付近の発光スペクトルが得られた。Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+化合物は、特徴的な赤色発光を示した。図１は、この蛍光体相が４５０ｎｍ励起時に５９０ｎｍにピークを有する広いスペクトルを示したことを示す。
【００６０】
上記の実験で同定された別の相は、式Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+を有する三斜晶構造を含み、結晶は、斜めの角度で交差する３つの不等な結晶軸を有していた。図２に示すように、式Ｓｒ9Ｓｉ3Ｏ12Ｂｒ6：Ｅｕ2+を有する蛍光体相について、５５０ｎｍ付近の発光スペクトルが得られた。図２は、この蛍光体相が３５０ｎｍ励起時に５４５ｎｍにピークを有する広いスペクトルを放出することを示す。
【００６１】
式Ｓｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+の別の蛍光体相の励起−発光スペクトルを図３に示し、蛍光体（Ｓｒ5Ｓｉ2Ｏ7Ｂｒ4：Ｅｕ2+）は、（図３に示すように）５５０ｎｍ付近で発光する。この蛍光体相について観察されたより狭い発光バンドは、市販されている標準的なＬＥＤ蛍光体と比較して、蛍光体がより高い有効性および所望の色を提供し得ることを示唆する。
【００６２】
以下の一連の実施例は、本発明のいくつかの実施形態による基準蛍光体ブレンドの特性評価を提示する。シミュレーション特性評価と蛍光体ブレンドの特性評価研究の比較分析もまた、提示される。
【実施例３】
【００６３】
蛍光体ブレンドのシミュレーション特性評価
表２は、２７００Ｋでの１０種の蛍光体ブレンドのシミュレーション特性評価の結果を示す。各蛍光体の予測スペクトル重量を、表２に示す。さらに、これらのブレンドについての予測スペクトルから計算されたスペクトル特性、すなわち光度−ルーメン／ワット（ＬＰＷ）、演色評価数（ＣＲＩ）、およびＲ9もまた、表２に提示される。
【００６４】
【表２】
2018526471.tif 000004
【実施例４】
【００６５】
蛍光体ブレンドの実験的特性評価
Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+（実施例１に記載のように調製）、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+（ＰＦＳ）およびＣａ7.9Ｅｕ0.1Ｍｇ（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2（ＣＡＳＩ−Ｅｕ）を組み合わせることにより、実験蛍光体ブレンド（試料１〜７；表３）を調製した。ブレンド中の成分蛍光体組成物の量（スペクトル重量）を、表３に列挙する。各蛍光体ブレンドをシリコーン前駆体（Ｓｙｌｇａｒｄ  １８４）と個別に混合して、２５％の充填量を得た。混合物を約１５分間真空チャンバ内で脱気した。適当量の混合物を円板状のテンプレート（直径２８．７ｍｍ、厚さ０．７９ｍｍ）に注いでテンプレート上にフィルム（層）を形成し、１時間保持し、９０°Ｃで３０分間焼いた。試料を試験のために５ｘ５ｍｍ2の正方形に切断した。
【００６６】
さらに、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+およびＣａ7.9Ｅｕ0.1Ｍｇ（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2（ＣＡＳＩ−Ｅｕ）を表３に列挙した量で組み合わせることにより、２つの比較ブレンド（試料８〜９）を調製した。これらの比較ブレンドは、Ｓｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+を含まなかった。比較ブレンドを調製するためのプロセスは、ブレンド試料１〜７を調製するために使用されたプロセスと同様であった。
【００６７】
すべての試料（試料１〜９）を、それらのスペクトル特性について試験した。試料１〜９についてのスペクトル特性：演色評価数（ＣＲＩ）およびＲa、相関色温度（ＣＣＴ）、光度−ルーメン／ワット（ＬＰＷ）、ならびにｃｃｘおよびｃｃｙを表３に示す。これらの試料は、低いＣＣＴ、すなわち２５００Ｋ〜３０００Ｋの間で高い光度およびＣＲＩ値を維持しながら、良好な赤−緑色コントラストを有する白色光を生成する。表２および表３から、予測スペクトル特性が実験スペクトル特性とほぼ同じであることは明らかである。
【００６８】
表３から明らかなように、実験ブレンド（試料１〜７）中のＳｒ3ＳｉＯ4Ｂｒ2：Ｅｕ2+の添加は、比較ブレンド（試料８〜９）と比較したときにブレンド中に必要とされるＰＦＳ量を減少させ、比較ブレンドと同様の良好な緑−赤色コントラストおよび高い光度を維持し、低いＣＣＴで比較ブレンドと比較してＣＲＩ値を改善する。さらに、試料１〜３のＰＳＦ量の約５０％以上減少したＰＦＳ量を有する試料４〜７は、試料１〜３と同等の特性を示す。
【００６９】
【表３】
2018526471.tif 000005
本発明の特定の特徴だけを本明細書において例示および説明してきたが、多くの修正および変更が当業者に想到されるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲が、そのようなすべての修正および変更を本発明の真の精神の範囲に包含されるものとして含むように意図されていることを、理解すべきである。
【符号の説明】
【００７０】
１０  照明装置、ランプ
１１  ガラス外囲器
１２  発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ
１４  リード
１８  外囲器
２０  封入体材料
２４  矢印
【図１】
2018526471.tif 000006
【図２】
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【図３】
2018526471.tif 000008
【図４】
2018526471.tif 000009
【図５】
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【国際調査報告】
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