(57)【要約】      （修正有）【課題】無機リン光体の提供、及び照明用途におけるにおけるその使用法を提供する。【解決手段】第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能な発光スペクトルを有する、式（１）によって例示される無機ルミネセンス化合物。Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ（１）［Ｍ（Ｉ）がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩから選択される１価カチオン；Ｍ（ＩＩ）がＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａのうちの少なくとも１つから選択される２価カチオン；１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０≦ｙ≦１．５、０≦ｚ≦５］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン光体であって、
式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含み、
式中、Ｍ（Ｉ）が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される１価種であり、
Ｍ（ＩＩ）が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちの少なくとも１つからなる群から選択される２価カチオンであり、
１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０≦ｙ≦１．５、０≦ｚ≦５であり、
前記リン光体が、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、前記発光スペクトルＥＳ４５５が、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、前記第１のガウス型発光曲線が、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、前記第１のガウス型発光曲線ピークＰ１が、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、前記第２のガウス型発光曲線が、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、前記第２のガウス型発光曲線ピークＰ２が、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、前記発光スペクトルＥＳ４５５が、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１のピーク比ＰＲを有する、前記リン光体。
【請求項２】
前記第２のガウス型発光曲線が、＜１００ｎｍの半値全幅ＦＷＨＭＰ２を有する、請求項１に記載の前記リン光体。
【請求項３】
前記第１のガウス型発光曲線が、ピーク１面積ＡＰ１を有し、前記第２のガウス型発光曲線が、ピーク２面積ＡＰ２を有し、前記発光スペクトルＥＳ４５５が、等式
ＡＲ＝ＡＰ１／ＡＰ２
によって決定されるとき≧０．６の面積比ＡＲを有する、請求項１に記載の前記リン光体。
【請求項４】
０．０１≦ｙ≦１．５、０．０１≦ｚ≦５、及びｙ≠ｚである、請求項１に記載の前記リン光体。
【請求項５】
Ｍ（ＩＩ）がＳｒである、請求項４に記載の前記リン光体。
【請求項６】
前記リン光体が、４５３ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５３を呈し、前記発光スペクトルＥＳ４５３が、ＣＩＥ１９３１色度図に基づいて＞０．６２５のＣＩＥＸに加えて≦９０ｎｍの全体的な半値全幅ＦＷＨＭ全体を有する、請求項１に記載の前記リン光体。
【請求項７】
表面処理を更に含み、前記表面処理が、前記無機ルミネセンス化合物の表面に適用される、請求項１に記載の前記リン光体。
【請求項８】
請求項１に記載のリン光体及び液体担体を含むリン光体組成物であって、前記リン光体が前記液体担体中に分散される、前記リン光体組成物。
【請求項９】
照明器具であって、
光源であって、前記光源が、源ルミネセンススペクトルを有する光を生成する、光源と、
第１の源ルミネセンススペクトル変更器であって、前記第１の源ルミネセンススペクトル変更器が請求項１に記載のリン光体である、第１の源ルミネセンススペクトル変更器と、を備え、
前記リン光体が、前記光源に放射状に連結される、前記照明器具。
【請求項１０】
少なくとも１つの更なるリン光体を更に含む、請求項９に記載の前記照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機リン光体、及び照明用途における、具体的にはリン光体変換発光ダイオード照明装置におけるその使用に関する。より具体的には、本発明は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能な発光スペクトルを有する、式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含み、第１のガウス型発光曲線が、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１が、ピーク１高さＨＰ１、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１、及びピーク１面積ＡＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線が、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２が、ピーク２高さＨＰ２、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２、ピーク２半値全幅ＦＷＨＭＰ２、及びピーク２面積ＡＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、（ａ）ピーク２高さＨＰ２が最小化される、（ｂ）ピーク２半値全幅ＦＷＨＭＰ２が最小化される、及び（ｃ）ピーク２面積ＡＰ２が最小化される、のうちの少なくとも１つである、リン光体、ならびにそれを含む照明装置に関する。
【０００２】
リン光体変換ＬＥＤ（ｐｃＬＥＤ）は、光源としての青色ＬＥＤチップ及び１つ以上のリン光体を利用して白色光を生成する。ｐｃＬＥＤ技術に基づく装置は、固体照明用途における一般的な使用のための基本的な装置となる態勢が整っている。それにもかかわらず、固体照明市場によって設定される性能仕様を実現させるために、大幅な進歩が必要とされている。
【０００３】
ｐｃＬＥＤ装置は、青色ＬＥＤチップによって生成される発光スペクトルを用いて、組み込まれたリン光体（複数可）を励起することによって、それらの白色光発光を単一ＬＥＤから作り出す。青色ＬＥＤチップによって生成される発光スペクトルは、組み込まれたリン光体（複数可）を励起し、次いでそれにより、青色ＬＥＤチップの発光スペクトルと組み合わされる発光スペクトルを生成して、白色光を生み出す。青色ＬＥＤチップ及び組み込まれたリン光体（複数可）の色調整がｐｃＬＥＤ装置の効率性及び最適化にとって重大な意味を持つことを認識することは重要である。したがって、向上した色調整性能を有するｐｃＬＥＤ装置製品を提供するために、リン光体開発の継続的必要性が存在する。
【０００４】
また、従来のｐｃＬＥＤ装置設計で使用されるリン光体は、青色ＬＥＤ光源に近接して位置する。結果として、光生成中、これらのリン光体は、高温に曝される。高電力ＬＥＤチップによって呈される接合部の温度は、典型的に１００〜１５０℃の範囲である。このような高温では、リン光体の結晶は、振動的に高度に励起した状態である。このような振動的に高度に励起した状態に置かれるとき、励起エネルギーは、リン光体から所望のルミネセンス発光をもたらすのではなく、むしろ非ルミネセンス緩和による更なる熱の生成をもたらし得る。この熱生成は、固体照明市場のために業界が確立した性能仕様を実現させるための現在のｐｃＬＥＤ装置の、不能性の一因となる悪循環をもたらしている状況を悪化させる。したがって、一般的な照明のためのｐｃＬＥＤ装置の開発に成功するには、１００〜１５０℃の温度で高度に効率的に動作できるリン光体の特定が必要とされる。
【０００５】
窒化物系リン光体は、ｐｃＬＥＤ装置で発生する高温でのその優れたルミネセンス性能のため、ｐｃＬＥＤ装置での使用が提案されている。このような窒化物系リン光体の例としては、金属窒化ケイ素系リン光体が挙げられる。これらのリン光体材料のホスト結晶は、構造の骨格として、主に化学結合Ｓｉ−Ｎ、Ａｌ−Ｎの化学結合、ならびにそのハイブリッド結合からなる。これらの結合は安定しているが、ケイ素と炭素（Ｓｉ−Ｃ）との間の化学結合が、より高い結合エネルギー、ひいてはより高い熱及び化学的安定性を有する。更には、炭素は、多くの金属原子との非常に安定した化学結合を形成する。
【０００６】
カルビド窒化物（Ｃａｒｂｉｄｏｎｉｔｒｉｄｅ）リン光体は、ホスト結晶中の炭素、ケイ素、ゲルマニウム、窒素、アルミニウム、ボロン、及び他の金属、ならびにルミネセンス付活剤としての１つ以上の金属ドーパントから構成され得る。このクラスのリン光体は、近紫外線（ｎＵＶ）または青色光を、可視スペクトル範囲の他の光、例えば、青色、緑色、黄色、オレンジ色、及び赤色光等に変換できる色変換器として最近現れた。カルビド窒化物リン光体のホスト結晶は、−Ｎ−Ｓｉ−Ｃ−、−Ｎ−Ｓｉ−Ｎ−、及び−Ｃ−Ｓｉ−Ｃ−ネットワークから構成され、Ｓｉ−Ｃ及びＳｉ−Ｎのこの強力な共有結合が構造の主要な基礎的要素として機能する。
【０００７】
特定のカルビド窒化物リン光体では、炭素は、特にリン光体が比較的高温（例えば、２００℃〜４００℃）に曝される場合、リン光体のルミネセンスを消光するのではなく、むしろ向上させることができる。所望の発光スペクトルの波長の範囲である特定のケイ素カルビド窒化物リン光体の反射率は、炭素の量が増加するにつれて、増加する。これらのカルビド窒化物リン光体は、優れた発光の熱安定性及び高い発光効率を呈すると報告されている。
【０００８】
ｐｃＬＥＤ装置で使用するために設計されたカルビド窒化物系リン光体の１つのファミリーは、Ｌｉらに対する米国特許第８，５３５，５６６号に開示されている。Ｌｉらは、化学量論的ケイ素カルビド窒化物リン光体及びそれを利用する発光装置を説明し、このカルビド窒化物系リン光体のファミリーは、以下のように表される：
Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８−［（４ｘ／３）＋ｚ］ＣｘＯ３ｚ／２：Ａ、
［式中、０＜ｘ≦５、０≦ｚ≦３、及び（（４ｘ／３）＋ｚ）＜８である］、
Ｍ（ＩＩ）２Ｓｉ５Ｎ８−（（４ｘ／３）＋ｚ）ＣｘＯ３ｚ／２：Ａ、
［式中、０＜ｘ≦５、０≦ｚ≦３、及び（（４ｘ／３）＋ｚ）＜８である］、
Ｍ（ＩＩ）２−ｗＭ（Ｉ）２ｗＳｉ５Ｎ８−（（４ｘ／３）＋ｚ）ＣｘＯ３ｚ／２：Ａ、
［式中、０＜ｘ≦５、０≦ｗ≦０．６、０≦ｚ≦３、及び（（４ｘ／３）＋ｚ）＜８である］、
Ｍ（ＩＩ）２−ｗＭ（Ｉ）２ｗＳｉ５−ｍＭ（ＩＩＩ）ｍＮ８−（（４ｘ／３）＋ｚ＋ｍ）ＣｘＯ（３ｚ／２）＋ｍ：Ａ）、及び
［式中、０＜ｘ≦５、０≦ｗ≦０．６、０≦ｚ≦３、０≦ｍ＜２、及び（（４ｘ／３）＋ｚ＋ｍ）＜８である］、
Ｍ（ＩＩ）ａＭ（Ｉ）ｂＭ（ＩＩＩ）ｃＤｄＥｅＣｆＦｇＨｈ：Ａ、
［式中、０＜ａ＜２、０≦ｂ≦０．６、０≦ｃ＜２、０＜ｄ≦５、０＜ｅ≦８、０＜ｆ≦５、０≦ｇ＜２．５、及び０≦ｈ＜０．５であり、
Ｍ（ＩＩ）は、少なくとも１つの２価カチオンであり、Ｍ（Ｉ）は、少なくとも１つの１価カチオンであり、Ｍ（ＩＩＩ）は、少なくとも１つの３価カチオンであり、Ｄは、少なくとも１つの４価カチオンであり、Ｅは、少なくとも１つの３価アニオンであり、Ｆは、少なくとも１つの２価アニオンであり、Ｈは、少なくとも１つの１価アニオンであり、Ａは、結晶構造内にドープされたルミネセンス付活剤である。］
【０００９】
それにもかかわらず、ｐｃＬＥＤ装置製造物に向上した色調整性能を提供するリン光体の継続的必要性が存在する。具体的には、高ルミネセンス及び低熱消光に加えて６００ｎｍ〜６６０ｎｍの全発光ピーク波長を有する調整可能な発光スペクトルを呈する、更なる赤色リン光体提供の継続的必要性が存在する。
【００１０】
本発明は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含むリン光体を提供し、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちの少なくとも１つからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０≦ｙ≦１．５、０≦ｚ≦５であり、該リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、該発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、該第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、該第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、該第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、該第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、該発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１のピーク比ＰＲを有する。
【００１１】
本発明は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含むリン光体を提供し、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちの少なくとも１つからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０≦ｙ≦１．５、０≦ｚ≦５であり、該リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、該発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、該第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、該第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、該第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、該第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、該発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１のピーク比ＰＲを有し、式中、第２のガウス型発光曲線は、＜１００ｎｍの半値全幅ＦＷＨＭＰ２を有する。
【００１２】
本発明は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含むリン光体を提供し、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちの少なくとも１つからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０≦ｙ≦１．５、０≦ｚ≦５であり、該リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、該発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、該第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、該第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１及びピーク１面積ＡＰ１を有し、該第２のガウス型発光曲線は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有する第２のガウス型発光曲線ピークＰ２及びピーク２面積ＡＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、該発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１のピーク比ＰＲを有し、
該発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＡＲ＝ＡＰ１／ＡＰ２
によって決定されるとき≧０．６の面積比ＡＲを有する。
【００１３】
本発明は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含むリン光体を提供し、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちの少なくとも１つからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０．０１≦ｙ≦１．５、０．０１≦ｚ≦５、及びｙ≠ｚであり、該リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、該発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、該第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、該第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、該第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、該第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、該発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１のピーク比ＰＲを有する。
【００１４】
本発明は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含むリン光体を提供し、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｓｒであり、１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０．０１≦ｙ≦１．５、０．０１≦ｚ≦５、及びｙ≠ｚであり、該リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、該発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、該第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、該第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、該第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、該第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、該発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１のピーク比ＰＲを有する。
【００１５】
本発明は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含むリン光体を提供し、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちの少なくとも１つからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２、０＜ｂ≦０．１、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８、０≦ｙ≦１．５、０≦ｚ≦５であり、該リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、該発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、該第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、該第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、該第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、該第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、該発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１のピーク比ＰＲを有し、該リン光体は、４５３ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５３を呈し、該発光スペクトルＥＳ４５３は、ＣＩＥ１９３１色度図に基づいて＞０．６２５のＣＩＥＸに加えて≦９０ｎｍの全体的な半値全幅ＦＷＨＭ全体を有する。
【００１６】
本発明は、光源が源ルミネセンススペクトルを有する光を生成する光源と、第１の源ルミネセンススペクトル変更器が本発明に従うリン光体である第１の源ルミネセンススペクトル変更器と、を備える照明器具を提供し、該リン光体は、光源に放射状に連結する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ＥＳ４５５」という用語は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に所与のルミネセンスの化合物（例えば、リン光体）によって呈される発光スペクトルである。
【００１８】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ＥＳ４５３」という用語は、４５３ｎｍの波長を有する単色光での励起時に所与のルミネセンスの化合物（例えば、リン光体）によって呈される発光スペクトルである。
【００１９】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「第１のガウス型発光曲線」及び「第２のガウス型発光曲線」という用語は、≦１．５ｎｍのスペクトル分解能を有する分光計を用いて観察される、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に一般的に式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物によって呈される発光スペクトルＥＳ４５５からの２つの対称ガウス型帯域を有する、ＧＲＡＭＳピーク適合ソフトウェアを用いて分解される２つのガウス型発光曲線を指す。
【００２０】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「第１のガウス型発光曲線ピーク」という用語は、第２のガウス型発光曲線ピークと比べてより高いエネルギーにある第１のガウス型発光曲線のピークである。
【００２１】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク１高さ」または「ＨＰ１」という用語は、第１のガウス型発光曲線ピークでの第１のガウス型発光曲線の高さである。
【００２２】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク１ピーク波長」または「ＰλＰ１」という用語は、第１のガウス型発光曲線ピークに対応する波長である。
【００２３】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク１面積」または「ＡＰ１」という用語は、第１のガウス型発光曲線ピーク下の面積である。
【００２４】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「第２のガウス型発光曲線ピーク」という用語は、第１のガウス型発光曲線ピークと比べてより低いエネルギーにある第２のガウス型発光曲線のピークである。
【００２５】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク２高さ」または「ＨＰ２」という用語は、第２のガウス型発光曲線ピークでの第２のガウス型発光曲線の高さである。
【００２６】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク２ピーク波長」または「ＰλＰ２」という用語は、第２のガウス型発光曲線ピークに対応する波長である。
【００２７】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク２半値全幅」または「ＦＷＨＭＰ２」という用語は、第２のガウス型発光曲線の半値全幅であり、ＰλＰ１＜ＰλＰ２である。
【００２８】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク２面積」または「ＡＰ２」という用語は、第２のガウス型発光曲線下の面積である。
【００２９】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ピーク比」または「ＰＲ」という用語は、ピーク１高さＨＰ１とピーク２高さＨＰ２との比率であり、次の等式
ＨＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定される通りであり、
式中、ＰλＰ１＜ＰλＰ２である。
【００３０】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「面積比」または「ＡＲ」という用語は、ピーク１面積ＡＰ１とピーク２面積ＡＰ２との比率であり、次の等式
ＡＲ＝ＡＰ１／ＡＰ２
によって決定される通りであり、
式中、ＰλＰ１＜ＰλＰ２である。
【００３１】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ＣＩＥＸ」という用語は、ＣＩＥ１９３１色度図に基づくルミネセンスの化合物の発光スペクトル（すなわち、ＥＳ４５５またはＥＳ４５３）のｘ色度座標を意味する。
【００３２】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「ＣＩＥＹ」という用語は、ＣＩＥ１９３１色度図に基づくルミネセンスの化合物の発光スペクトル（すなわち、ＥＳ４５５またはＥＳ４５３）のｙ色度座標を意味する。
【００３３】
一般的に式（１）によって表わされる無機物質中に組み込まれる各Ｅｕ２＋カチオンは、ホスト格子内の置換位置または格子間位置のいずれかを占有できることが知られている。例えば、一般的に式（１）によって表わされる無機物質中に組み込まれるＥｕ２＋カチオンにより、さもなければＭ（ＩＩ）２価カチオン（すなわち、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、またはＢａ２＋）によって占有されるホスト格子部位中で置換されすることができる。このような部位固有の置換は、Ｅｕ２＋カチオンが、取り除かれるＭ（ＩＩ）２価カチオンと同じ酸化状態を有すること、ならびにＥｕ２＋カチオンが、同様のイオン半径（６−配位Ｓｒ２＋，１．１８Å；６−配位Ｅｕ２＋，１．１７Å）を有することの結果である。
【００３４】
ｐｃＬＥＤ装置の設計者らは、ヒトの目が電磁スペクトルに対してどのように反応し、その反応が組み込まれるｐｃＬＥＤ装置の性能及び効率にどのように転換するかについて鋭く意識している。すなわち、ｐｃＬＥＤ装置の設計者らは、ヒトの目が、明順応反応曲線下の面積の外側に属する装置から発光される発光スペクトルに対して感受性ではないであろうことを認識するであろう。したがって、これらの設計者らは、所与の装置設計に対してＣＩＥ１９３１色度図に基づいて好適な色座標ＣＩＥＸ及びＣＩＥＹを依然として提供しつつ、可能な限り多くの明順応反応曲線下の発光スペクトルを提供する、ｐｃＬＥＤ装置において使用するためのリン光体の有益性を認識するであろう。
【００３５】
驚くべきことに、一般的に式（１）によって表わされる従来の物質が４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５が、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線が、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１が、ピーク１高さＨＰ１、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１、及びピーク１面積ＡＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線が、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２が、ピーク２高さＨＰ２、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２、ピーク２面積ＡＰ２、及びピーク２半値全幅ＦＷＨＭＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であることが、見出された。第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線が、一般的に式（１）によって表わされる従来の物質のＥｕ２＋によって占有される異なる位置に対応すると考えられる。この認識の視点から、最小化ピーク２高さＨＰ２、最小化ピーク２半値全幅ＦＷＨＭＰ２、及び最小化ピーク２面積ＡＰ２のうちの少なくとも１つを提供するこれらの物質の変更が、ヒトの目に可視である領域における発光を最大化することによって４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に変更される物質から発光される光の明るさを著しく増加させる結果をもたらし得ることが明らかになる。
【００３６】
一般的に式（１）によって表わされる従来の無機物質は、るつぼ内の構成物原料粉末を焼成することによって調製され、原料粉末と接触するるつぼの内部表面は、高温でのケイ素源への反復曝露を通じて以前に使い込まれている。また、一般的に式（１）によって表わされる従来の物質は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１高さＨＰ１、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１、及びピーク１面積ＡＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２高さＨＰ２、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２、ピーク２面積ＡＰ２、及びピーク２半値全幅ＦＷＨＭＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、ピーク比ＰＲは、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき＜１である。驚くべきことに、式（１）によって表わされるリン光体は、原料粉末と接触するるつぼの表面が未使用の金属表面（すなわち、高温でのケイ素源への反復曝露を通じて使い込まれていない表面）から構成される、るつぼ内の構成物原料粉末を焼成することによって調製された場合、明るさにおいて著しい増加を伴って狭小化する全発光帯域を呈することが見出された。明るさにおける増加が、（ｉ）ピーク１高さＨＰ１に対するピーク２高さＨＰ２の縮小化であり、ピーク比ＰＲが≧１であること、（ｉｉ）ピーク２半値全幅ＦＷＨＭＰ２の縮小化であり、ＦＷＨＭＰ２が＜１００ｎｍであること、及び（ｉｉｉ）ピーク１面積ＡＰ１に対するピーク２面積ＡＰ２の縮小化であり、面積比ＡＲが≧０．６であることのうちの少なくとも１つによって表示される本発明のリン光体の結晶構造におけるＥｕ２＋の位置及び結合環境の操作を通じたリン光体の構造変更に少なくとも部分的に起因していると考えられる。
【００３７】
好ましくは、本発明のリン光体は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含み、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩ（好ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、及びＦ、もっとも好ましくは、Ｌｉ及びＦ）からなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａ（好ましくは、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａ、より好ましくは、Ｃａ及びＳｒ、もっとも好ましくは、Ｓｒ）のうちの少なくとも１つからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２（好ましくは、１．７≦ａ≦１．９９９、より好ましくは、１．８≦ａ≦１．９９５、もっとも好ましくは、１．８５≦ａ≦１．９７）、０＜ｂ≦０．１（好ましくは、０．００１≦ｂ≦０．１、より好ましくは、０．００５≦ｂ≦０．０８、もっとも好ましくは、０．０２≦ｂ≦０．０６）、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８（好ましくは、５．５≦ｘ≦７．８、より好ましくは、６≦ｘ≦７．５、もっとも好ましくは、６．２５≦ｘ≦７．２５）、０≦ｙ≦１．５（好ましくは、０．００５≦ｙ≦１．５、より好ましくは、０．０１≦ｙ≦１．２５、もっとも好ましくは、０．０２＜ｙ≦０．１）、０≦ｚ≦５（好ましくは、０．００５≦ｚ≦５、より好ましくは、０．０１≦ｚ≦２．５、もっとも好ましくは、０．０５≦ｚ≦０．５）、（好ましくは、ｙ≠ｚであり）、リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１（好ましくは、１〜１０、より好ましくは、１〜５、もっとも好ましくは、１〜２）のピーク比ＰＲを有する。
【００３８】
好ましくは、本発明のリン光体は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含み、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩ（好ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、及びＦ、もっとも好ましくは、Ｌｉ及びＦ）からなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｓｒ及びＳｒとＭｇ、Ｃａ、及びＢａ（もっとも好ましくは、Ｍ（ＩＩ）がＳｒである）のうちの少なくとも１つとの組み合わせからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２（好ましくは、１．７≦ａ≦１．９９９、より好ましくは、１．８≦ａ≦１．９９５、もっとも好ましくは、１．８５≦ａ≦１．９７）、０＜ｂ≦０．１（好ましくは、０．００１≦ｂ≦０．１、より好ましくは、０．００５≦ｂ≦０．０８、もっとも好ましくは、０．０２＜ｂ≦０．０６）、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８（好ましくは、５．５≦ｘ≦７．８、より好ましくは、６≦ｘ≦７．５、もっとも好ましくは、６．２５≦ｘ≦７．２５）、０≦ｙ≦１．５（好ましくは、０．００５≦ｙ≦１．５、より好ましくは、０．０１≦ｙ≦１．２５、もっとも好ましくは、０．０２≦ｙ≦０．１）、０≦ｚ≦５（好ましくは、０．００５≦ｚ≦５、より好ましくは、０．０１≦ｚ≦２．５、もっとも好ましくは、０．０５≦ｚ≦０．５）、（好ましくは、ｙ≠ｚであり）、リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１（好ましくは、１〜１０、より好ましくは、１〜５、もっとも好ましくは、１〜２）のピーク比ＰＲを有する。
【００３９】
好ましくは、本発明のリン光体は、式（１）
Ｍ（Ｉ）ｃＭ（ＩＩ）ａＳｉ５ＮｘＣｙＯｚ：Ｅｕ２＋ｂ  （１）
によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含み、式中、Ｍ（Ｉ）は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩ（好ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、及びＦ、もっとも好ましくは、Ｌｉ及びＦ）からなる群から選択される１価種であり、Ｍ（ＩＩ）は、Ｓｒ及びＳｒとＭｇ、Ｃａ、及びＢａ（もっとも好ましくは、Ｍ（ＩＩ）がＳｒである）のうちの少なくとも１つとの組み合わせからなる群から選択される２価カチオンであり、１．７≦ａ≦２（好ましくは、１．７≦ａ≦１．９９９、より好ましくは、１．８≦ａ≦１．９９５、もっとも好ましくは、１．８５≦ａ≦１．９７）、０＜ｂ≦０．１（好ましくは、０．００１≦ｂ≦０．１、より好ましくは、０．００５≦ｂ≦０．０８、もっとも好ましくは、０．０２＜ｂ≦０．０６）、０≦ｃ≦０．１、５≦ｘ≦８（好ましくは、５．５≦ｘ≦７．８、より好ましくは、６≦ｘ≦７．５、もっとも好ましくは、６．２５≦ｘ≦７．２５）、０≦ｙ≦１．５（好ましくは、０．００５≦ｙ≦１．５、より好ましくは、０．０１≦ｙ≦１．２５、もっとも好ましくは、０．０２≦ｙ≦０．１）、０≦ｚ≦５（好ましくは、０．００５≦ｚ≦５、より好ましくは、０．０１≦ｚ≦２．５、もっとも好ましくは、０．０５≦ｚ≦０．５）、ｙ≠ｚであり、リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１（好ましくは、１〜１０、より好ましくは、１〜５、もっとも好ましくは、１〜２）のピーク比ＰＲを有する。
【００４０】
好ましくは、本発明のリン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２、及び＜１００ｎｍ（好ましくは、≦９９ｎｍ、より好ましくは、≦９８ｎｍ、もっとも好ましくは、≦９７ｎｍ）の半値全幅ＦＷＨＭＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２である。
【００４１】
好ましくは、本発明のリン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１及びピーク１面積ＡＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２及びピーク２面積ＡＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＡＲ＝ＡＰ１／ＡＰ２
によって決定されるとき≧０．６（好ましくは、０．６〜１０、より好ましくは、０．６〜５、もっとも好ましくは、０．６〜１）の面積比ＡＲを有する。
【実施例】
【００４２】
好ましくは、本発明のリン光体は、４５３ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５３を呈し、発光スペクトルＥＳ４５３は、ＣＩＥ１９３１色度図に基づいて＞０．６２５（好ましくは、＞０．６２７、より好ましくは、＞０．６３０）のＣＩＥＸに加えて≦９０ｎｍ（好ましくは、＜８５ｎｍ）の全体的な半値全幅ＦＷＨＭ全体を有する。より好ましくは、本発明のリン光体は、４５３ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５３を呈し、発光スペクトルＥＳ４５３は、ＣＩＥ１９３１色度図に基づいて＞０．６２５（好ましくは、＞０．６２７、より好ましくは、＞０．６３０）のＣＩＥＸに加えて≦９０ｎｍ（好ましくは、＜８５ｎｍ）の全体的な半値全幅ＦＷＨＭ全体を有し、リン光体は、実施例に説明される条件下で測定されるように高ルミネセンス（好ましくは、ルーメン≧２１０％、より好ましくは、≧２２０％、もっとも好ましくは、≧２２５％）を呈する。
【００４３】
本発明のリン光体は、不純物を含み得る。好ましくは、本発明のリン光体は、≧８０重量％（より好ましくは、８０〜１００重量％、なおもより好ましくは、９０〜１００重量％、更になおもより好ましくは、９５〜１００重量％、もっとも好ましくは、９９〜１００重量％）の式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物を含み、リン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１、及びピーク１面積ＡＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２、及びピーク２面積ＡＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１（好ましくは、１〜１０、より好ましくは、１〜５、もっとも好ましくは、１〜２）のピーク比ＰＲを有する（好ましくは、無機ルミネセンス化合物が≧０．６の面積比ＡＲを更に呈する）。
【００４４】
好ましくは、本発明のリン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１及びピーク１面積ＡＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２、及びピーク２面積ＡＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１（好ましくは、１〜１０、より好ましくは、１〜５、もっとも好ましくは、１〜２）のピーク比ＰＲを有し（好ましくは、無機ルミネセンス化合物が≧０．６の面積比ＡＲを更に呈し）、無機ルミネセンス化合物の要素は、化学量論的割合または非化学量論的割合であり得る。
【００４５】
好ましくは、本発明のリン光体は、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に発光スペクトルＥＳ４５５を呈し、発光スペクトルＥＳ４５５は、第１のガウス型発光曲線及び第２のガウス型発光曲線に分解可能であり、第１のガウス型発光曲線は、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１を有し、第１のガウス型発光曲線ピークＰ１は、ピーク１ピーク波長ＰλＰ１でピーク１高さＨＰ１及びピーク１面積ＡＰ１を有し、第２のガウス型発光曲線は、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２を有し、第２のガウス型発光曲線ピークＰ２は、ピーク２ピーク波長ＰλＰ２でピーク２高さＨＰ２及びピーク２面積ＡＰ２を有し、ＰλＰ１＜ＰλＰ２であり、発光スペクトルＥＳ４５５は、等式
ＰＲ＝ＨＰ１／ＨＰ２
によって決定されるとき≧１（好ましくは、１〜１０、より好ましくは、１〜５、もっとも好ましくは、１〜２）のピーク比ＰＲを有し（好ましくは、無機ルミネセンス化合物が、≧０．６の面積比ＡＲを更に呈する）、式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物は、少なくとも２つの異なる結晶相として提示され得る（好ましくは、式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物は、１つの実質的に純粋な結晶相（より好ましくは、≧９８％の特定の結晶相、もっとも好ましくは、≧９９％の特定の結晶相）として提示される）。
【００４６】
好ましくは、本発明のリン光体は、２５〜１５０℃の温度で≧７０％（より好ましくは、≧８５％、もっとも好ましくは、≧９０％）のその相対発光輝度を維持する。より好ましくは、本発明のリン光体は、２５〜２００℃の温度で≧７０％（より好ましくは、≧８５％、もっとも好ましくは、≧９０％）のその相対発光輝度を維持する。もっとも好ましくは、本発明のリン光体は、２５〜２５０℃の温度で≧７０％（より好ましくは、≧８５％、もっとも好ましくは、≧９０％）のその相対発光輝度を維持する。
【００４７】
好ましくは、本発明のリン光体は、低熱消光を呈する。より好ましくは、本発明のリン光体は、１５０℃で≦４％の熱消光を呈する。もっとも好ましくは、本発明のリン光体は、１５０℃で≦４％、及び２５０℃で≦１５％の熱消光を呈する。
【００４８】
好ましくは、本発明のリン光体は、２〜５０ミクロン（より好ましくは、４〜３０ミクロン、もっとも好ましくは、５〜２０ミクロン）の中位径を呈する。
【００４９】
本発明のリン光体は、随意に、無機ルミネセンス化合物の表面に適用された表面処理を更に含む。好ましくは、表面処理は、向上した安定性及び向上した加工性のうちの少なくとも１つを提供する。表面処理は、無機ルミネセンス化合物に例えば、改善した耐湿性を加えることによって、式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物に向上した安定性を提供できる。表面処理は、所与の液体担体中への無機ルミネセンス化合物の分散性を向上させることによって、式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物に向上した加工性を提供できる。表面処理は、例えば、ポリマー（例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン、及びポリオルガノシロキサン）；金属水酸化物（例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化ケイ素、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、水酸化スズ、水酸化ゲルマニウム、水酸化ニオブ、水酸化タンタル、水酸化バナジウム、水酸化ボロン、水酸化アンチモン、水酸化亜鉛、水酸化イットリウム、水酸化ビスマス）；金属酸化物（例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化ゲルマニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化ボロン、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化ビスマス）；金属窒化物（例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム）；オルトリン酸（例えば、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸ストロンチウム）；ポリリン酸；アルカリ金属リン酸塩及びアルカリ土類金属リン酸塩とカルシウム塩との組み合わせ（例えば、硝酸カルシウムと組み合わせたリン酸ナトリウム）；及びガラス材料（例えば、ホウケイ酸、ホスホケイ酸、アルカリケイ酸）を含む。
【００５０】
本発明のリン光体は、随意に、本発明のリン光体組成物を形成する。好ましくは、本発明のリン光体組成物は、式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物、及び液体担体を含み、無機ルミネセンス化合物は、液体担体中に分散される。本発明のリン光体組成物は、好ましくは、液体担体と一緒に配合されて次のもののうちの少なくとも１つを促進する：式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物の貯蔵及び照明器具（好ましくは、ｐｃＬＥＤ装置）の製造。液体担体は、一過性物質（ｆｕｇｉｔｉｖｅ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）であるように選択され得る（例えば、プロセス中に蒸発する）。液体担体は、変形性物質であるように選択され得る（例えば、流動性液体から非流動性材料に反応する）。
【００５１】
液体担体として使用するために好適な一過性物質としては、例えば、非極性溶媒（例えば、ペンタン；シクロペンタン；ヘキサン；シクロヘキサン；ベンゼン；トルエン；１，４−ジオキサン；クロロホルム；ジエチルエーテル）及び極性非プロトン溶媒（例えば、ジクロロメタン；テトラヒドロフラン；酢酸エチル；アセトン；ジメチルホルムアミド；アセトニトリル；ジメチルスルホキシド；プロピレンカーボネート）が挙げられる。
【００５２】
液体担体として使用するために好適な変形性液体担体としては、例えば、熱可塑性樹脂、及び熱エネルギー及び光量子エネルギーのうちの少なくとも１つへの曝露時に硬化を受ける熱硬化性樹脂が挙げられる。例えば、変形性液体媒体としては、アクリル樹脂（例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート等の（アルキル）アクリレート）；スチレン；スチレン−アクリロニトリルコポリマー；ポリカーボネート；ポリエステル；フェノキシ樹脂；ブチラール樹脂；ポリビニルアルコール；セルロース樹脂（例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、及び酢酸酪酸セルロース）；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；及びシリコーン樹脂（例えば、ポリオルガノシロキサン）が挙げられる。
【００５３】
本発明のリン光体組成物は、随意に、添加剤を更に含む。好ましい添加剤は、分散剤を含む。好ましくは、分散剤は、リン光体組成物の形成及び安定化を促進する。好ましい分散剤としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、及び酸化ケイ素が挙げられる。
【００５４】
本発明の照明器具は、光源が源ルミネセンススペクトルを有する光を生成する少なくとも１つの光源と、第１の源ルミネセンススペクトル変更器が本発明のリン光体である第１の源ルミネセンススペクトル変更器と、を備え、リン光体は、光源に放射状に連結する。本発明の照明器具は、複数の光源を含むことができる。
【００５５】
本発明の照明器具において使用される光源（複数可）は、好ましくは、２００ｎｍ〜６００ｎｍ（好ましくは、２００ｎｍ〜５５０ｎｍ、より好ましくは、３５０ｎｍ〜４９０ｎｍ）のピーク波長Ｐλ源を有する光を発行する光源を含む。好ましくは、本発明の照明器具において使用される光源は、半導体光源である。より好ましくは、本発明の照明器具において使用される光源は、ＧａＮ系光源；ＩｎＧａＮ系光源（例えば、ＩｎｉＡｌｊＧａｋＮであり、０≦ｉ≦１、０≦ｊ≦１、０≦ｋ≦１、及びｉ＋ｊ＋ｋ＝１である）；ＢＮ系光源；ＳｉＣ系光源；ＺｎＳｅ系光源；ＢｉＡｌｊＧａｋＮ系光源（０≦ｉ≦１、０≦ｊ≦１、０≦ｋ≦１、及びｉ＋ｊ＋ｋ＝１である）；及びＢｉＩｎｊＡｌｋＧａｍＮ系光源（０≦ｉ≦１、０≦ｊ≦１、０≦ｋ≦１、０≦ｍ≦１、及びｉ＋ｊ＋ｋ＋ｍ＝１である）から選択される半導体光源である。もっとも好ましくは、本発明の照明器具において使用される光源は、ＧａＮ系光源及びＩｎＧａＮ系光源から選択され、光源は、２００ｎｍ〜６００ｎｍ（好ましくは、２００ｎｍ〜５５０ｎｍ、より好ましくは、３５０ｎｍ〜４９０ｎｍ、もっとも好ましくは、４５０ｎｍ〜４６０ｎｍ）のピーク波長Ｐλ源を有する光を発光する。
【００５６】
好ましくは、本発明の照明器具では、本発明のリン光体は、光源によって生成される源ルミネセンススペクトルへの曝露時に、６００ｎｍ〜６６０ｎｍ（好ましくは、６１０ｎｍ〜６４０ｎｍ、より好ましくは、６１５ｎｍ〜６３０ｎｍ、もっとも好ましくは、６２０ｎｍ〜６３０ｎｍ）のピーク波長Ｐλ器具を有する発光スペクトルＥＳ器具を呈する。
【００５７】
本発明の照明器具は、随意に、第２の源ルミネセンススペクトル変更器を更に含み、第２の源ルミネセンススペクトル変更器は、少なくとも１つの更なるリン光体を含み、少なくとも１つの更なるリン光体は、光源のうちの少なくとも１つ及び第１の源ルミネセンススペクトル変更器に放射状に連結する。好ましくは、第２の源ルミネセンススペクトル変更器は、赤色発光リン光体、青色発光リン光体、黄色発光リン光体、緑発光リン光体、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの更なるリン光体である。好ましくは、第２の源ルミネセンススペクトル変更器は、光源と第１のルミネセンススペクトル変更器との間に挿入された少なくとも１つの更なるリン光体である。
【００５８】
好ましくは、本発明の照明器具は、少なくとも２つのリン光体を含み、リン光体のうちの少なくとも１つは、本発明のリン光体である。少なくとも２つのリン光体は、１つのマトリックス中に混合され得る。あるいは、少なくとも２つのリン光体は、単一のマトリックス中に一緒にリン光体を分散させる代わりにリン光体を層に重ね合わせることができるように、別個に分散され得る。リン光体を層化することを使用して、複数の色変換プロセスによって最終の光発光色を得ることができる。
【００５９】
本発明のいくつかの実施形態は、ここより以下の実施例において詳細に説明されるであろう。
【００６０】
比較実施例Ｃ１〜Ｃ６及び実施例１〜７
無機ルミネセンス化合物の調製
比較実施例Ｃ１〜Ｃ６
比較実施例Ｃ１〜Ｃ６のそれぞれにおいて、一般的に式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物を、表１に特定される出発材料との固体反応によって調製した。出発材料を、粉末形態で提供し、計量し、乾燥窒素雰囲気下で、グローブボックス内で物理的に一緒に混合し乳鉢及び乳棒を使って粉砕して、均一な粉末混合物を形成した。次いで、粉末混合物を、高温でのケイ素源への反復曝露を通じて従来的に使い込まれたるつぼに充填して、金属ケイ化物表面層をるつぼの粉末接触表面上に形成した。次いで、充填したるつぼを、流動する高純度の窒素／水素（Ｎ２／Ｈ２）雰囲気下で高温炉内に置いた。次いで、粉末混合物を、流動するＮ２／Ｈ２雰囲気下で高温炉内にて１５００〜１８５０℃の温度で８〜１２時間加熱した。得られた粉末を、るつぼから取り出し、乾燥窒素雰囲気下で乳鉢及び乳棒を使って粉砕して、均一な粉末混合物を形成した。次いで、粉末混合物をるつぼ内に再充填した。次いで、充填したるつぼを、流動する高純度のＮ２／Ｈ２雰囲気下で高温炉内に置き、流動するＮ２／Ｈ２雰囲気下で１５００〜１８５０℃の温度で別の８〜１２時間にわたって加熱した。次いで、得られた粉末を、るつぼから取り出し、乾燥窒素雰囲気下で乳鉢及び乳棒を使って粉砕して、均一な粉末混合物を形成した。次いで、この粉末混合物をるつぼ内に再充填した。再度、充填したるつぼを、流動する高純度のＮ２／Ｈ２雰囲気下で高温炉内に置き、流動するＮ２／Ｈ２雰囲気下で１５００〜１８５０℃の温度で別の８〜１２時間にわたって加熱した。次いで、得られた粉末を、焼成しているるつぼから取り出し、乳鉢及び乳棒を使って粉砕して、酸及び脱イオン水を使って室温で洗浄し、製粉し、次いで、１００〜４００の米国標準メッシュを用いて篩にかけて無機ルミネセンス化合物を提供した。
【００６１】
実施例１〜７
実施例１〜１１のそれぞれにおいて、式（１）によって表わされる無機ルミネセンス化合物を、表１に特定される出発材料との固体反応によって調製した。表１に記される出発材料は、粉末形態で提供した。出発材料の全ては、乾燥窒素雰囲気下で、グローブボックス内で物理的に一緒に混合し乳鉢及び乳棒を使って粉砕して、均一な粉末混合物を形成した。次いで、粉末混合物をるつぼ内に充填したが、るつぼの粉末接触表面は、未使用のモリブデンであった（すなわち、実施例１〜７のそれぞれにおいて使用されたるつぼの粉末接触表面は、実施例１〜７で使用する前にケイ素への高温曝露を通じて使い込まれた物ではなかった）。次いで、充填したるつぼを、流動する高純度の窒素／水素雰囲気下で高温炉内に置いた。次いで、粉末混合物を、流動するＮ２／Ｈ２雰囲気下で高温炉内にて１５００〜１８５０℃の温度で８〜１２時間加熱した。得られた粉末をるつぼから取り出し、乳鉢及び乳棒を使って粉砕して均一な粉末混合物を形成した。次いで、得られた粉末混合物を、るつぼ内に再充填した。充填したるつぼを、流動するＮ２／Ｈ２雰囲気下で高温炉内に置き戻し、流動するＮ２／Ｈ２雰囲気下で１５００〜１８５０℃の温度で別の８〜１２時間にわたって加熱した。次いで、得られた粉末を、るつぼから取り出し、乳鉢及び乳棒を使って粉砕して、酸及び脱イオン水を使って室温で洗浄し、製粉し、次いで、１００〜４００の米国標準メッシュを用いて篩にかけて無機ルミネセンス化合物を提供した。
【表１】
2016050312.tif 000002
【００６２】
無機ルミネセンス化合物特性
生成物である無機ルミネセンス化合物を、元素分析に供してそれらのＥｕ２＋濃度が当量であったことを決定し、そうすることによって、４５５ｎｍの波長を有する単色光での励起時に（比較用配合物と比較すると）本発明の無機ルミネセンス化合物から発光する光の明るさの著しい増加が、（ｉ）高さ比ＨＲが１〜２であるようにピーク１高さＨＰ１に対するピーク２高さＨＰ２の最小化、（ｉｉ）＜１００ｎｍのピーク２半値全幅ＦＷＨＭＰ２の最小化、及び（ｉｉｉ）面積比ＡＲが≧０．６であるようにピーク１面積ＡＰ１に対するピーク２面積ＡＰ２の最小化のうちの少なくとも１つによって明順応縮小領域で発生する無機ルミネセンス化合物からの、発光スペクトルＥＳ４５５の増加に起因する。
【００６３】
光源の励起時に無機ルミネセンス化合物のそれぞれによって呈した発光スペクトルＥＳ４５３（すなわち、４５３ｍｍでピークを迎える発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプ）を、Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓから入手可能なＯｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ＵＳＢ４０００分光計を用いて分析した。各無機ルミネセンス化合物に関して発光スペクトルＥＳ４５３から決定されたピーク波長Ｐλ全体、及び全体的な半値全幅ＦＷＨＭ全体を、表２に報告する。
【００６４】
発光スペクトルＥＳ４５３、ＣＩＥ１９３１色度図に基づく色座標ＣＩＥＸ及びＣＩＥＹを、ＬＥＤ光源からの発光によって励起された場合、３８０〜７８０ｎｍ波長の範囲の発光スペクトルからの無機ルミネセンス化合物のそれぞれに関して、計算した。無機ルミネセンス化合物に関して決定された色座標を、表２に報告する。
【００６５】
無機ルミネセンス化合物のそれぞれに関する内部量子効率を、セル内に充填された無機ルミネセンス化合物の試料を取り、そのセルを積分球に乗せ、次いで無機ルミネセンス化合物を光源から発光される光に曝露することによって決定した。具体的には、光源からの光を、光チューブを通じて誘導して狭い帯域通過濾波器を通って濾波して、次いで４５３ｎｍの波長を有する単色光を提供して、それを無機ルミネセンス化合物に向けた。光源からの光及び無機ルミネセンス化合物によって反射される光の励起時に積分球の無機ルミネセンス化合物から発光される光のスペクトルを、Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓから入手可能なＯｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ＵＳＢ４０００分光計を用いて測定した。変換効率（ＱＥ及び発光）を内部標準に対して報告する。光束（ルーメン）を、４５３ｎｍのＬＥＤ光源からの発光によって励起された場合、５００〜７８０ｎｍ波長の範囲において、発光スペクトルＥＳ４５３からの材料のそれぞれに関して計算し、内部標準に対して報告する。これらの値のそれぞれを、表２に報告する。
【表２】
2016050312.tif 000003
【００６６】
光源（４５５ｎｍの単色用レーザ）の励起時に無機ルミネセンス化合物のそれぞれによって呈した発光スペクトルＥＳ４５５を、１．５ｎｍのスペクトル分解能を有する分光計を用いて更に分析した。４５５ｎｍの単色用レーザの励起時に無機ルミネセンス化合物のそれぞれによって呈した発光スペクトルＥＳ４５５を、２つのガウス型帯域を有する自動ＭＡＴＬＡＢルーチンを用いるＧＲＡＭＳピーク適合手法を用いて個別に適合して、無機ルミネセンス化合物のそれぞれに関して表３に報告されるデータを提供した。表３に報告されたデータが無機ルミネセンス化合物の２連の試料の分析に由来する平均であることに留意されたい。
【表３】
2016050312.tif 000004
【外国語明細書】
2016050312000001.pdf