(57)【要約】開示される発光デバイスは、一次青色光を放射するように構成された発光源および一次青色光を二次光に変換するように構成された波長変換エレメントを含む。二次光は、1600K−2500Kの範囲の相関色温度(CCT)および40−60の範囲の演色評価数(CRI)を有し、波長変換エレメントは、620nm未満のピーク発光波長を有する赤色蛍光体材料および530nmより大きいピーク発光波長を有する緑色蛍光体材料を含む。デバイスは0.25未満のメラノピック／フォトピック比を示し、かつ／あるいは、530nm未満の波長を有する光のラジオメトリックパワーフラクションは0.1未満であり得る。
2020535651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスであって、
一次青色光を放射するように構成された発光源と、
前記一次青色光を二次光に変換するように構成された波長変換エレメントであり、
前記二次光は、１６００Ｋから２５００Ｋまでの範囲の相関色温度（ＣＣＴ）、０．２５未満のメラノピック／フォトピック比、および、４０から６０までの範囲の演色評価数（ＣＲＩ）を有し、
前記波長変換エレメントは、６２０ｎｍ未満のピーク発光波長を有する赤色蛍光体材料、および、５３０ｎｍより大きいピーク発光波長を有する緑色蛍光体材料を含む、
波長変換エレメントと、
を含む、発光デバイス。
【請求項２】
前記赤色蛍光体は、約６０４ｎｍのピーク発光波長を有し、かつ、
前記緑色蛍光体は、約５４３ｎｍのピーク発光波長を有する、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記発光源は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記緑色蛍光体材料のピーク発光波長は、概ね５３０から５６０ｎｍまでの範囲にあり、かつ、前記赤色蛍光体材料の前記ピーク発光波長は、概ね５８０から６２０ｎｍまでの範囲にある、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記波長変換エレメントは、約１．６の緑色対赤色蛍光体重量比を有する、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記波長変換エレメントは、約１．０１の緑色対赤色蛍光体重量比を有する、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記波長変換エレメントは、約０．６４の緑色対赤色蛍光体重量比を有する、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記緑色蛍光体材料は、ＹＡＧ蛍光体を含む、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記赤色蛍光体材料は、ＢＳＳＮＥ蛍光体を含む、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記赤色蛍光体材料および前記緑色蛍光体材料は、シリコーンマトリクスの中へサスペンドされ、かつ、前記波長変換エレメントは、０．６２から０．６８までの範囲の蛍光体対シリコン重量比を有する、
請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
発光デバイスであって、
一次青色光を放射するように構成された発光源と、
前記一次青色光を二次光に変換するように構成された波長変換エレメントであり、
前記二次光は、１６００Ｋから２５００Ｋまでの範囲の相関色温度（ＣＣＴ）、および、４０から６０までの範囲の演色評価数（ＣＲＩ）を有し、５３０ｎｍ未満の波長を有する光のラジオメトリックパワーフラクションは、０．１1未満であり、
前記波長変換エレメントは、６２０ｎｍ未満のピーク発光波長を有する赤色蛍光体材料、および、５３０ｎｍより大きいピーク発光波長を有する緑色蛍光体材料を含む、
波長変換エレメントと、
を含む、発光デバイス。
【請求項１２】
前記赤色蛍光体は、約６０４ｎｍのピーク発光波長を有し、かつ、
前記緑色蛍光体は、約５４３ｎｍのピーク発光波長を有する、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記発光源は、少なくとも１つの発光ダイオードを含む、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記緑色蛍光体材料のピーク発光波長は、概ね５３０から５６０ｎｍまでの範囲にあり、かつ、前記赤色蛍光体材料の前記ピーク発光波長は、概ね５８０から６２０ｎｍまでの範囲にある、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記波長変換エレメントは、約１．６の緑色対赤色蛍光体重量比を有する、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１６】
前記波長変換エレメントは、約１．０１の緑色対赤色蛍光体重量比を有する、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１７】
前記波長変換エレメントは、約０．６４の緑色対赤色蛍光体重量比を有する、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１８】
前記緑色蛍光体材料は、ＹＡＧ蛍光体を含む、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１９】
前記赤色蛍光体材料は、ＢＳＳＮＥ蛍光体を含む、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項２０】
前記赤色蛍光体材料および前記緑色蛍光体材料は、シリコーンマトリクスの中へサスペンドされ、かつ、前記波長変換エレメントは、０．６２から０．６８までの範囲の蛍光体対シリコン重量比を有する、
請求項１１に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発光ダイオード(「LED」)は、様々なアプリケーションにおいて光源として一般的に使用されている。LEDは、従来の光源よりもエネルギー効率が高く、例えば、白熱電球および蛍光灯よりも高いエネルギー変換効率を提供している。さらに、LEDは、従来の光源よりも、少ない熱を照明される領域へ放射し、そして、輝度、発光色、およびスペクトルに対してより広い制御の幅を提供する。これらの特性は、LEDを、街路照明から信号機および街路標識までに及ぶ様々な屋外照明アプリケーションのための実行可能な選択肢にしている。
【発明の概要】
【０００２】
本開示の態様に従って、提供される発光デバイスは、一次青色光を放射するように構成された発光源、および、一次青色光を二次光に変換するように構成された波長変換エレメントを含み、二次光は、1600K−2500Kの範囲の相関色温度(CCT)、0.25未満のメラノピック／フォトピック比、および、40−60の範囲の演色評価数(CRI)を有する。波長変換エレメントは、620nm未満のピーク発光波長を有する赤色蛍光体材料、および、530nmより大きいピーク発光波長を有する緑色蛍光体材料を含む。
【０００３】
本開示の態様に従って、提供される発光デバイスは、一次青色光を放射するように構成された発光源、および、一次青色光を二次光に変換するように構成された波長変換エレメントを含み、二次光は、1600K−2500Kの範囲の相関色温度(CCT)および40−60の範囲の演色評価数(CRI)を有し、530nm未満の波長を有する光のラジオメトリックパワーフラクションは0.11未満である。波長変換エレメントは、620nm未満のピーク発光波長を有する赤色蛍光体材料、および、530nmより大きいピーク発光波長を有する緑色蛍光体材料を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
以下に説明する図面は、単に説明目的のためのものである。図面は、本開示の範囲を限定するように意図されていない。図中に示されている同様な参照符号は、様々な実施形態において同一の部分を示している。
【図１Ａ】図1Aは、発光半導体構造体および多孔質構造体を含む発光デバイス(LEE)の一つの例に係るダイヤグラムである。
【図１Ｂ】図1Bは、図1AのLEEに含まれ得る発光半導体構造体の一つの例に係るダイヤグラムである。
【図２Ａ】図2Aは、図1AのLEEを含み得る発光デバイス(LED)の一つの例に係るダイヤグラムである。
【図２Ｂ】図2Bは、図1AのLEEを含み得るLEDの別の例に係るダイヤグラムである。
【図３】図3は、本開示の態様に従った、暖白色蛍光体システムに属する蛍光体の組合せを使用して形成される波長変換エレメントを含む発光デバイスに係る模式的な斜視図である。
【図４】図4は、本開示の態様に従った、波長変換エレメントの下に位置するコンポーネントを明らかにするために波長変換エレメントを除去した図3の発光デバイスに係る模式的な斜視図である。
【図５】図5は、本開示の態様に従った、図3の発光デバイスの断面側面図である。
【図６】図6は、本開示の態様に従った、暖白色蛍光体システムに属する異なる蛍光体の組み合わせによって生成され得る発光スペクトルを示すプロットである。
【図７】図7は、本開示の態様に従った、暖白色蛍光体システムのカラーレンダリング性能を示すプロットである。
【図８Ａ】図8Aは、本開示の態様に従った、暖白色蛍光体システムによって生成される発光における青色光コンテンツの量を示すプロットである。
【図８Ｂ】図8Bは、本開示の態様に従った、暖白色蛍光体システムによって生成される発光における青色光コンテンツの量を示すプロットである。
【図８Ｃ】図8Cは、本開示の態様に従った、暖白色蛍光体システムによって生成される発光の変換効率を示すプロットである。
【図８Ｄ】図8Dは、本開示の態様に従った、暖白色蛍光体システムによって生成される発光のCRIを示すプロットである。
【図９Ａ】図9Aは、本開示の態様に従った、HPS光源のカラーレンダリング性能を示すTM-30カラーベクトルプロットである。
【図９Ｂ】図9Bは、本開示の態様に従った、図3の装置のカラーレンダリング性能を示すTM-30カラーベクトルプロットである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
屋外照明アプリケーションにおいては、高圧ナトリウム(HPS)光源を使用することができる。1900−2800Kの範囲の相関色温度（CCT）を有する発光を提供するものである。対照的に、屋外アプリケーションにおいて典型的に使用されるLEDは、約4000KのCCTおよび約70のCRIを有し得る。既存のHPS設備がLEDに転換されるにつれて、典型的な4000K/70  LEDスペクトルは、短波長(青色)スペクトルの比較的高い含有量のために、非最適なものとなってしまい得る。3000K/70  LEDスペクトルは、低減された青色光コンテンツ、色の視認性、および有効性の間で道理にかなった妥協を提供し得る、いくつかのアプリケーションは、約2000Kのより低いCCTさえ必要とする。例えば、約2000KのCCTを有する光源が、歴史的な地域におけるHPSの「ルック（“look”）」の保存、または、生態学的観点から特に敏感な地域における青色光の最小化のために必要とされ得る。
【０００６】
本開示の態様に従って、HPS光源の発光スペクトルに厳密に一致する発光デバイスが開示される。発光デバイスは、その一次（primary）発光源として、青色光LED、および、改良された暖白色蛍光体システム(以降、「暖白色蛍光体システム」)を使用することにより形成される波長変換エレメントを含む。暖白色蛍光体システムは、緑色蛍光体および赤色蛍光体の組み合わせによって特徴付けされ得る。緑色蛍光体は、530nmより大きいピーク発光波長を有し得る。赤色蛍光体は、620nm未満のピーク発光波長を有し得る。暖白色蛍光体システムが、ここにおいて、さらに詳細に説明される。
【０００７】
いくつかの実施態様に従って、発光デバイスは、低減された青色光コンテンツを有し、1600Kと2500Kとの間CCTを有する発光を提供することができる。例えば、発光は、530nm未満の波長における10%(0.1)未満の放射スペクトルパワー（radiometric  spectral  power）、及び／又は、0.25未満のメラノピック／フォトピック比（melanopic/photopic  ratio）を有し得る。発光の色忠実度（color  fidelity）は、40より大きいCRI  Ra、または、40より大きいTM-30  Rfによって特徴付けされ得る。従って、発光デバイスは、HPS光源と同様な、かつ／あるいは、優れた発光スペクトルを有し得る。
【０００８】
発光デバイスのこれらの性能特性は、デバイスの波長変換エレメントを作るために使用される改良された暖白色蛍光体システムによって可能にされる。照明グレードの暖白色LEDにおける従来の蛍光体システムとは異なり、発光デバイスによって使用される暖白色蛍光体システムは、70より大きいCRIを有するという従来のカラーレンダリング要求を満足しない。しかしながら、暖白色蛍光体システムは、多くの屋外照明アプリケーションについて望ましい、より低い青色光コンテンツ、および、より高い効率を可能にし、一方で、HPS光源よりも良好な演色性（color  rendering）を提供している。改良された暖白色蛍光体システムが、以下で、さらに詳細に説明される。
【０００９】
異なる発光デバイス及び／又は波長変換エレメントの実施例が、添付の図面を参照して、これ以降に、より完全に説明される。これらの実施例は、相互に排他的ではなく、そして、一つの実施例において見出される特徴は、追加の実装を達成するために、１つまたはそれ以上の他の実施例において見出される特徴と組み合わせることができる。従って、添付の図面に示される実施例は、説明目的のためだけに提供されており、そして、それらは決して本開示を限定するように意図されていないことが理解されるだろう。同じ参照符号は、全体を通して同じエレメントを参照するものである。
【００１０】
様々なエレメントを説明するために、ここにおいては、第１、第２、等の用語が使用され得る、これらのエレメントは、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるだろう。これらの用語は、１つの要素を別の要素から区別するためにだけ使用されているものである。例えば、本発明の範囲から逸脱することなく、第１エレメントを第２エレメントと称し、そして、同様に、第２エレメントを第１エレメントと称することがでるだろう。ここにおいて使用されるように、用語「及び／又は（“and/or”）」は、関連するリストされたアイテムの１つまたはそれ以上のうち、いくらか又は全ての組み合わせを含んでいる。
【００１１】
層（layer）、領域（region）、または基板（substrate）といったエレメントが、別のエレメントの「上に（“on”）」ある、または、「上へと（“onto”）」延在しているものとして言及されている場合に、エレメントは、他のエレメントの直接的に上にあり、または、他のエレメントの上へと延在し得ることが理解されるだろう。対照的に、エレメントが、別のエレメントの「直接的に上に（“directly  on”）」にある、または、「直接的に上へと（“directly  onto”）」延在しているものとして言及されている場合には、介在するエレメントは存在しないことが理解されるだろう。エレメントが、別のエレメントに「接続され（“connected”）」または「結合され（“coupled”）」ているものとして言及されている場合には、また、エレメントは、他のエレメントに対して直接的に接続され、または、結合され得ること、もしくは、介在するエレメントが存在し得ることも理解されるだろう。対照的に、エレメントが、別のエレメントに「直接的に接続され（“directly  connected”）」または「直接的に結合され（“directly  coupled”）」ているものとして言及されている場合には、介在するエレメントは存在しない。これらの用語は、図中に示される任意の方向に加えて、エレメントの異なる方向を包含するように意図されていることが理解されるだろう。
【００１２】
「下（“below”）」、または「上（“above”）」、または「上方（“upper”）」、または「下方（“lower”）」、または「水平（“horizontal”）」、または「垂直（“vertical”）」といった相対的な用語は、ここにおいて、図に示されるように、１つのエレメント、層、または領域の、別のエレメント、層、または領域に対する関係を説明するために使用され得る。これらの用語は、図に示される方向に加えて、デバイスの異なる方向を包含するように意図されていることが理解されるだろう。
【００１３】
図1Aは、発光半導体構造体115、波長変換材料110、および、波長変換材料110の上の任意的なコーティング105を含む、発光素子(light  emitting  element、LEE)100の一つの例に係るダイヤグラムである。コンタクト（contacts）120および125は、回路基板、もしくは、他の基板またはデバイスへの電気的接続のために、直接的に、または、サブマウントといった別の構造体を介してのいずれかで、発光半導体構造体115に対して結合され得る。実施形態において、コンタクト120および125は、誘電体材料（dielectric  material）を用いて充填され得るギャップ127によって、相互に電気的に絶縁され得る。発光半導体構造体115は、波長変換材料を介して異なる色点（color  point）を有する光へと変換され得る光を発する、任意の発光半導体構造体であってよい。例えば、発光半導体構造体115は、これらに限定されるわけではないが、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、を含むIII-V族半導体、これらに限定されるわけではないが、ZnS、ZnSe、CdSe、CdTeを含むII−VI族半導体、これらに限定されるわけではないが、Ge、Si、SiCを含むIV族半導体、および、それらの混合物または合金から形成することができる。これらの例示的な半導体は、それらが存在するLEDの典型的な発光波長において、約2.4から約4.1の範囲の屈折率（indices  of  refraction）を有している。例えば、GaNといった、III族窒化物半導体は、500nmで約2.4の屈折率を有し、そして、InGaPといった、III族リン化物（Phosphide）半導体は、600nmで約3.7の屈折率を有している。コンタクト120および125は、AuSn、AuGa、AuSiまたはSAC半田といった、半田から形成されてよい。
【００１４】
図1Bは、図1AのLEE  100に含まれ得る発光半導体構造体の一つの例に係るダイヤグラムである。図示される例は、フリップチップ（flip  chip）構造体である。しかしながら、当業者の一人であれば、ここにおいて説明される実施形態が、垂直、横方向、および多重接合（multi-junction）デバイスといった、他のタイプのLED設計に適用され得ることを理解するだろう。
【００１５】
図1Bに示す例において、発光半導体構造体115は、n型導電率（n-type  conductivity）の半導体層または半導体領域130(n型領域としても参照されるもの)と、p型導電率の半導体層または領域140(p型領域として参照されるもの)との間に配置された発光活性領域135を含んでいる。コンタクト145および150は、p型導電率の半導体層または領域140の表面といった、発光半導体構造体115の表面と接触して配置されており、そして、シリコン（silicon）の酸化物または窒化物(すなわち、SiO2またはSi3N4)といった、誘電体材料によって充填され得る、ギャップ155によって相互に電気的に絶縁されている。図示された実施形態において、コンタクト145(pコンタクトとしても参照されるもの)は、p型領域140の表面と直接接触し、そして、コンタクト150(nコンタクトとしても参照されるもの)は、n型領域130の表面と直接接触している。図1Bには示されていないが、ギャップ155に配置されるような、誘電体材料は、また、発光活性領域135およびp型領域140の側壁を並べ（line）、p-n接合の短絡を防止するために、それらの領域をコンタクト150から電気的に絶縁することもできる。
【００１６】
n型領域130は、成長基板上に成長させることができ、そして、半導体材料の１つまたはそれ以上の層を含んでよい。そうした層（layer  or  layers）は、例えば、バッファ層または核形成層（nucleation  layer）といった調製層（preparation  layer）、及び／又は、成長基板の除去を促進するように設計された層を含む、異なる組成（compositions）およびドーパント濃度（dopant  concentrations）を含んでよい。これらの層は、n型であっても、意図的にドープされていなくてもよく、または、p型デバイス層であってさえよい。これらの層は、効率的に発光するために発光領域にとって望ましい特定の光学的、材料的、または電気的な特性のために設計され得るものである。n型領域130と同様に、p型領域140は、意図的にドープされていない層、またはn型層を含む、異なる組成、厚さ、およびドーパント濃度の複数の層を含んでよい。層130は、ここにおいてn型領域として記載されており、かつ、層140は、ここにおいてp型領域として記載されているが、n型およびp型領域は、また、ここにおいて説明される実施形態の範囲から逸脱することなく、取り替えられてよい。
【００１７】
発光活性領域135は、例えば、p型領域140およびn型領域135の界面（interface）に関連するp-nダイオード接合であってよい。代替的に、発光活性領域135は、n型またはp型にドープされているか、または、ドープされていない１つまたはそれ以上の半導体層を含んでよい。例えば、発光活性領域135は、単一の厚い又は薄い発光層を含んでよい。これは、ホモ接合（homojunction）、単一ヘテロ構造体、二重ヘテロ構造体、または単一量子井戸構造体（single  quantum  well  structure）を含んでいる。代替的に、発光活性領域135は、複数の量子井戸発光領域であってよく、バリア層によって分離された複数の量子井戸発光層を含み得る。
【００１８】
pコンタクト145は、p型領域140の表面上に形成され得る。pコンタクト145は、反射性金属およびガード金属（guard  metal）といった、複数の導電層を含み、反射性金属のエレクトロマイグレーション（electromigration）を防止または低減することができる。反射金属は、銀またはあらゆる他の適切な材料であってよく、そして、保護金属は、TiWまたはTiWNであってよい。nコンタクト150は、nコンタクト領域130の表面のうち少なくとも一部を露出するように活性領域135、n型領域140、およびpコンタクト145の一部が除去された領域において、nコンタクト領域130の表面と接触して形成されてよい。露出されたメサ（mesa）またはビア（via）の側壁は、短絡を防止するために誘電体でコーティングされ得る。コンタクト145および150は、例えば、これらに限定されるわけではないが、金、銀、ニッケル、アルミニウム、チタン、クロム、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、タングステン、および、それらの混合物または合金を含む、金属から形成される金属コンタクトであってよい。他の例において、コンタクト145および150の一方または両方は、インジウム錫酸化物（indium  tin  oxide）といった、透明導電体から形成されてよい。
【００１９】
nコンタクト150およびpコンタクト145は、図1Bに示される構成に限定されるものではなく、そして、任意の数の異なる方法で配置されてよい。実施形態においては、nコンタクト150とn型層130との間の電気的な接触を形成するために、発光半導体構造体115内に１つまたはそれ以上のnコンタクトのビアが形成され得る。代替的に、nコンタクト150およびpコンタクト145は、当技術分野で知られているように、誘電体/金属スタックを有するボンドパッド（bond  pads）を形成するように再分配されてよい。pコンタクト145およびnコンタクト150は、それぞれ、図1Aのコンタクト120および125に対して、直接的に、または、サブマウントといった、別の構造体を介して電気的に接続されてよい。
【００２０】
図1Aを参照すると、波長変換材料110は、蛍光体、透明または半透明のバインダまたはマトリクスの中の蛍光体粒子、またはセラミック蛍光体素子といった、任意の発光材料であってよい。１つの波長の光を吸収し、そして、異なる波長の光を放射するものである。波長変換材料110は、セラミック蛍光体素子であってよく、その結果、セラミック蛍光体素子は、例えば、１色の光を生成するための、蛍光体のプレートレット（platelet）といった、セラミック蛍光体板、または、異なる色の光を生成するためのセラミック蛍光体プレートレットのスタック（stack）であってよい。セラミック蛍光体プレートは、発光半導体構造体115によって発光される波長において、1.4以上(例えば、1.7以上)のRIを有し得る。
【００２１】
波長変換材料110は、使用される波長変換材料の波長、または、以下でより詳細に説明されるように、駆動電流の関数として色点シフト（color  point  shift）の強化（enhancing）に関連する他の要因に依存し得る、厚さを有する層において適用されてよい。例えば、波長変換材料110の層は、厚さが約50μmであってよく、一方で、他の波長変換材料は、薄さが20μmまたは厚さが200μmとして層において形成されてよい。実施形態において、セラミック蛍光体素子といった、波長変換材料110は、波長変換エレメントの中へ事前に形成（pre-formed）されてよく、そして、接着剤または当技術分野で公知のあらゆる他の方法または材料を使用して、発光半導体構造体115に取り付けられてよい。
【００２２】
実施形態において、発光半導体構造体115は、青色光を発することができる。そうした実施形態において、波長変換材料110は、例えば、黄色発光波長変換材料、または、緑色および赤色発光波長変換材料を含むことができ、それぞれの蛍光体によって発光された光が、発光半導体構造体115によって発光される青色光と結合するとき、白色光を生成する。他の実施形態において、発光半導体構造体115は、UV光を放射する。そうした実施形態において、波長変換材料110は、例えば、青色および黄色波長変換材料、または、青色、緑色、および赤色波長変換材料を含んでよい。デバイス100から放射される光のスペクトルを調整する（tailor）ために、他の色の光を放射する波長変換材料が追加されてよい。
【００２３】
実施形態において、波長変換材料110は、Y3Al5O12:Ce3+から構成され得る。波長変換材料110は、一般式(Ca1-x-y-zSrxBayMgz)1-n(Al1-a+bBa)Si1-bN3-bOb:Renの黄色（amber）−赤色の希土類金属活性化オキソニトリドアルモサイト（oxonitridoalumosillicate）であってよく、ここで、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、0≦a≦1、0≦b≦1、かつ、0.002≦n≦0.2である。そして、REは、ユーロピウム(II)およびセリウム(III)から選択されてよい。セラミック蛍光板の中の蛍光体は、また、一般式EA2-zSi5-aBaN8-aOa:Lnzの酸化-ニトリド-珪酸塩（oxido-nitrido-sllicate）であってよく、ここで0≦z≦1かつ0<a<5であり、Mg、Ca、Sr、BaおよびZnからなる群から選択された少なくとも１つのエレメントEA、そして、Al、Ga、およびInからなる群から選択された少なくとも1つのエレメントBを含んでいる。そして、セリウム、ユーロピウム、テルビウム、プラセオジム、および、それらの混合物からなる群から選択されたランタニド(Ln)によって活性化されている。
【００２４】
他の実施形態において、波長変換材料110は、Lu3Al5O12:Ce3+およびY3Al5O12:Ce3+といった、黄色−緑色の範囲において光を放射する、一般式(Lu1-x-y-a-bYxGdy)3(Al1-zGaz)5O12:CeaPrbを有するアルミニウムガーネット蛍光体であって、ここで、0<x<1、0<y<1、0≦z≦0.1、0<a≦0.2、かつ、0≦b≦0.1であるもの、および、(Sr1-x-yBaxCay)2-zSi5-aAlaN8-aOa:Euz2+であり、ここで、0≦a<5、0≦x≦1、0≦y≦1、かつ、≦z≦1であって、赤色の範囲の光を放射するもの、を含んでよい。他の緑色、黄色、および赤色の発光蛍光体も、また、好適であり得る。(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua2+、ここで、a=0.002-0.2、b=0.0-0.25、c=0.0-0.25、x=1.5-2.5、y=1.5-2.5、z=1.5-2.5であるものを含み、Sr2N2O2:Eu2+、(Sr1-y-xMguCavBax(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+を含み、例えば、SrGa2S4:Eu2+、Sr1-xBaxSiO4:Eu2+、Sr1-xBaxSiO4:Eu2+、および(Ca1-xSrx)S:Eu2+、ここで、0≦x≦1であるものを含み、CaS:Eu2+およびSrS:Eu2+を含む。他の好適な蛍光体は、CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、および(Sr,Ca,Mg,Ba,Zn)(Al,B,In,Ga)(Si,Ge)N3:Eu2+を含む
【００２５】
他の実施形態において、波長変換材料110は、また、一般式(Sr1-a-bCabBacMgdZne)SixNyOz:Eua
2+を有してもよく、ここで、0.002≦a≦0.2、0.0≦b≦0.25、0.0≦c≦0.25、0.0≦d≦0.25、0.0≦e≦0.25、1.5≦x≦2.5、1.5≦y≦2.5、かつ、1.5≦z≦2.5である。波長変換材料は、また、MmAaBbOonNn:Zzの一般式を有してもよく、ここで、エレメントMは１つまたはそれ以上の二価の元素（bivalent  elements）であり、要素Aは１つまたはそれ以上の三価の元素であり、要素Bは１つまたはそれ以上の四価の元素であり、Oは任意であり、かつ、蛍光体プレート内に存在しなくてもよい酸素であり、Nは窒素であり、元素Zは活性化剤（activator）である。n=2/3m+a+4/3b-2/3oであり、ここで、m、a、bは全て1であり、oは0であり、nは3であり得る。Mは、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)、およびZn(亜鉛)から選択される１つまたはそれ以上の元素であり、元素Aは、B(ホウ素)、Al(アルミニウム)、In(インジウム)、およびGa(ガリウム)から選択される１つまたはそれ以上の元素であり、元素Bは、Si(シリコン)、及び／又は、Ge(ゲルマニウム)であり、元素Zは、希土類または遷移金属から選択される１つまたはそれ以上の元素である。元素Zは、Eu(ユーロピウム)、Mg(マンガン)、Sm(サマリウム)、およびCe(セリウム)から選択される少なくとも１つまたはそれ以上の元素である。元素AはAl（アルミニウム）、元素BはSi（シリコン）、元素ZはEu(ユーロピウム)であり得る。
【００２６】
波長変換材料110は、また、Eu2+活性化Sr-SiON、式(Sr1-a-bCabBac)SixNyOx:Euaを有するもの、でもあり得る。ここで、a=0.002−0.2、b=0.0−0.25、c=0.0−0.25、x=1.5−2.5、y=1.5−2.5である。
【００２７】
波長変換材料110は、また、Ce:YAG（イットリウムアルミニウムガーネット）蛍光体をプラセオジム(Pr)の三価イオンを用いてドープすることによって生成される、化学的に変化した（chemically  altered）Ce:YAG蛍光体でもあり得る。波長変換材料110は、主要（main）蛍光材料および補足的（supplemental）蛍光材料を含み得る。主要蛍光材料は、Ce:YAG蛍光体であり、補足的蛍光材料は、ユーロピウム(Eu)活性化硫化ストロンチウム(SrS)蛍光体(“Eu:SrS”)であり得る。主要蛍光材料は、また、Ce:YAG蛍光体、または、あらゆる他の適切な黄色発光蛍光体でもあり得る。そして、補足的蛍光材料は、また、硫化カルシウム(CaS)および硫化ストロンチウム(SrS)をユーロピウムを用いて活性化された混合三元結晶材料((CaxSr1_x)S:Eu2+)でもあり得る。主要蛍光材料は、Ce:YAG蛍光体、または、あらゆる他の適切な黄色発光蛍光体でもあり得る。そして、補足的蛍光材料は、また、ユーロピウムを用いてドープされたニトリドケイ酸塩（nitrido-silicate）でもあり得る。ニトリドケイ酸塩補助蛍光材料は、化学式(Sr1-x-y-zBaxCay)2Si5N8:Euz2+を有し得る。ここで、0≦x、y≦0.5、かつ、0≦z≦0.1である。
【００２８】
実施形態において、波長変換材料110は、MLiAl3N4:Eu2+(M=Sr、Ba、Ca、Mg)を含む、ストロンチウム-リチウム-アルミニウム:ユーロピウム(II)イオン(SrLiAl3  N4:Eu2+)(SLAとしても参照されるもの)クラスを含み得る。特定の実施形態において、発光性（luminescent）粒子は、以下の発光性物質システムの群（group）から選択され得る。MLiAl3N4:Eu(M=Sr、Ba、Ca、Mg)、M2SiO4:Eu(M=Ba、Sr、Ca)、MSe1-xSx:Eu(M=Sr、Ca、Mg)、MSr2S4:Eu(M=Sr、Ca)、2SiF6:Mn(M=Na、K、Rb)、M2TiF6:Mn(M=Na、K、Rb)、MSiAlN3:Eu(M=Ca、Sr)、M8Mg(SiO4)4Cl2:Eu(M=Ca、Sr)、M3MgSi2O8:Eu(M=Sr、Ba、Ca)、MSi2O2N2:Eu(M=Ba、Sr、Ca)、M2Si5-xAlxOxN8-x:Eu(M=Sr、Ca、Ba)。しかしながら、他のシステムも、また、関心の対象であり、そして、コーティングによって保護され得る。２つまたはそれ以上の異なる発光材料の粒子の組み合わせも、また、適用することができる。例えば、赤色発光材料と組み合わせた緑色または黄色発光材料、といったものである。
【００２９】
実施形態において、波長変換材料110は、上述の蛍光体のいずれの混合（blend）であってもよい。
【００３０】
図2Aは、例示的な発光デバイス(LED)200Aの一つの例に係るダイヤグラムである。図2Aに示す例において、LED  200Aは、図1Bの発光半導体構造体115を含み、構造体、コンタクト120および125を含むサブマウント205に取り付けられている。発光半導体構造体115は、発光半導体構造体115上のコンタクト145および150と、サブマウント205の隣接表面上のサブマウント電極(図2Aには示されていない)との間の電気的結合によって、サブマウント205に取り付けられ得る。サブマウント電極は、ビア(図示なし)を介してサブマウント205の反対側の表面上のコンタクト120および125に電気的に接続され得る。実施形態において、LED  200Aは、プリント回路基板(PCB)215に取り付けされてよい。そうした実施形態において、サブマウント205は、コンタクト120および125を介してPCB  215に取り付けるされ得る。回路基板上の金属トレースは、コンタクト120および125を電源に電気的に結合し、そうして、LEDをターンオンすることが望ましいときに動作電圧または駆動電圧および電流がLEDに適用され得る。
【００３１】
サブマウント205は、セラミック、Si、またはアルミニウムといった、任意の適切な材料から形成され得る。サブマウント材料が導電性である場合には、絶縁材料が基板材料の上に配置されてよく、そして、金属電極パターンが絶縁材料の上に形成されてよい。サブマウント205は、機械的なサポートとして動作し、LEDチップ上のn電極およびp電極と電源との間の電気的インターフェイスを提供し、そして、ヒートシンク（heat  sinking）を提供し得る。実施形態においては、ヒートシンクが、代替的または追加的に、PCB  215上に備えられてよい。図2Aに示される金属コアPCB-MCPCBヒートシンク220といったものである。図2Aでは、ヒートシンク220がPCB  215の底部に取り付けられているように示されているが、当業者であれば、ここにおいて説明される実施形態の範囲から逸脱することなく、他の構成が可能であることを認識するだろう。
【００３２】
例示的なLED  200Aにおいて、波長変換材料110は、発光半導体構造体115をサブマウント205に電気的に接続する表面を除く全ての表面上で発光半導体構造体115を完全に取り囲んでいる。任意的なコーティング105が、波長変換材料110と直接接触して配置されてよい。コーティングは、別個の層でなくてよく、個々の蛍光体粒子上のコーティングであってよく、または、セラミック蛍光体上に形成されてよく、そして、このコーティングは、孔（pores）を含んでよい。これらの孔は、バインダまたはマトリクス材料で満たされてよく、そして、波長変換器110の一部であってよい。蛍光体材料のコーティングは、米国特許出願第15/802,273号に記載されている。2017年11月2日に出願され、その全体がここにおいて参照により組み込まれているものである。ゾルゲル（sol-gel）、原子層堆積(ALD)、蒸着、スパッタリング、浸漬および乾燥（dip  and  dry）、または、スピンコーティング法の蛍光体コーティングは、SiO2、Al2O3、HfO2、Ta2O5、ZrO2、TiO2、Y2O3、およびNb2O5を含んでいる。コーティングは、堆積の最中または後に形成され得る孔を含むように十分な厚さであり得る。
【００３３】
図2Bは、別の例示的なLED  200Bの一つの例に係るダイヤグラムである。例示的なLED  200Bにおいて、波長変換材料110は、発光半導体構造体115上に堆積（deposited）される。任意的なコーティング105が、波長変換材料110と直接に接触して配置されてよい。構造体210、フレームといったものが、発光半導体構造体115、波長変換材料110、および任意的なコーティング105によって形成されるスタックの側面に隣接して配置され、そして、スタックを取り囲み得る。構造体210の全体、ただしスタックに隣接する構造体210の少なくとも内面は、干渉層（interference  layer）または強散乱層（strongly  scattering  layer）といった光反射材料から形成またはコーティングされてよく、あらゆる散乱光の吸収をさらに最小化する。
【００３４】
図3は、波長変換エレメント360を含む発光デバイス300に係る模式的な斜視図であり、これは、上述の暖白色蛍光体システムを使用して形成された、図1の波長変換材料110と同一または類似であってよい。図4は、波長変換エレメントの下に位置するコンポーネントを明らかにするために波長変換エレメント360を除去したデバイス300に係る模式的な斜視図である。図5は、発光デバイス300の模式的な斜視図である。
【００３５】
図3−図5に示されるように、デバイス300は、非導電性エレメント316によって第２導電性リードフレーム314に結合された第１導電性リードフレーム312を備えるベース310を含んでいる。反射層320がベース310の上に形成されており、そして、反射器カップ340を画定するように、側壁330が反射層320の上に形成されている。反射層320は、第１部分322および第２部分324を含んでよい。反射層320の第１部分322および第２部分324は、非導電性エレメント316によって相互に電気的に絶縁されてもよい。コンタクト354および356は、リードフレーム312および314の底面に一体的に形成されて、デバイス300を種々のタイプの電子回路に接続する手段を提供することができる。リードフレーム312は、光源350のコンタクトパッド372に結合されており、そして、リードフレーム314は、光源350のコンタクトパッド374に結合されている。非導電性アンダーフィルエレメント376は、光源350とベース310との間の結合をさらに強化するために、コンタクトパッド372と374との間に形成されてよい。
【００３６】
光源350は、示されるように、反射器カップ340内に配置されてよい。光源350は、デバイス300の一次（primary）発光源であってよい。いくつかの実施形態において、光源350は、青色光を放射するように構成されたLEDであってよい。いくつかの実装において、光源350によって放射される青色光の波長は、400−550nm(または400−530nm)の範囲にあってよい。しかしながら、異なる製造業者によって生産された青色LEDは異なる青色発光スペクトルを有し得るので、本開示はあらゆる特定の青色発光スペクトルに限定されるものではないことが理解されるだろう。
【００３７】
波長変換エレメント360は、封入材料（encapsulating  compound）を形成するように、暖白色蛍光体システムに属する蛍光体の組み合わせ(例えば、緑色蛍光体材料と赤色蛍光体材料との組み合わせ)を、シリコーンスラリー（silicone  slurry）(または別のマトリクス材料)の中へサスペンドする（suspending）ことによって形成することができる。封入材料は、光源350を内部で封止（seal）するために反射器カップ340の中へ注入される。実施に従って、暖白色蛍光体システムに属する蛍光体の組み合わせをマトリクス材料の中へサスペンドすることによって、波長変換エレメント360を形成することができる。代替的な実施形態に従って、１つまたはそれ以上の代替的な技術を使用して、波長変換エレメント360を形成することができる。例えば、蛍光体の組み合わせは、タイルを生成するように焼結されてよく、タイルは、次いで、光源350の発光面上またはその上に配置される。別の例として、蛍光体の組み合わせは、基板(例えば、ガラスタイル)上に適用されてよく、基板は、次いで、光源350の発光面上またはその上に配置される。さらに別の例として、蛍光体の組み合わせは、コーティングを形成するために使用されてよく、コーティングは、次いで、反射器カップ340の側面及び／又はオーバーレイ（overlaying）光学素子の１つまたはそれ以上の表面の上に適用される。さらに別の例として、蛍光体の組み合わせは、薄膜（film）を形成するため使用されてよく、薄膜は、その後、光源350の表面及び／又はデバイス300の表面の上にラミネート（laminate）される。さらに別の例として、蛍光体の組合せを形成する緑色蛍光体および赤色蛍光体は、光源350の上方の別個の層に適用されてよい。簡潔に言うと、本開示は、光源350によって放射された一次(青色)光を二次(暖白色)光に変換するために暖白色蛍光体システムを使用する、任意の特定の技術に限定されるものではない。
【００３８】
ここにおいて開示されているように、暖白色蛍光体システムは、1600Kと2500Kとの間のCCTを有する暖白色光を生成するように構成され、そして、緑色蛍光体および赤色蛍光体を含むことができる。緑色蛍光体は、530nmより大きいピーク発光波長を有し得る。そして、赤色蛍光体は、620nm未満のピーク発光波長を有し得る。いくつかの実施において、暖白色蛍光体システムは、380nmと530nmとの間の励起範囲（excitation  range）を有し得る。追加的または代替的に、いくつかの実施において、暖白色蛍光体システムは、580nmと620nmとの間(例えば、約600nm)のピーク発光波長を有し得る。
【００３９】
緑色蛍光体は、任意の好適なタイプの緑色蛍光体であり得る。追加的または代替的に、いくつかの実施において、緑色蛍光体は、任意の好適なタイプのYAG蛍光体であり得る。追加的または代替的に、いくつかの実施において、緑色蛍光体は、535nmと560nmとの間のピーク発光波長を有する任意の適切なタイプの蛍光体を含み得る。追加的または代替的に、緑色蛍光体は、400nmと480nmとの間の励起範囲を有する任意の適切なタイプの緑色蛍光体を含み得る。いくつかの実施において、緑色蛍光体は、NYAG4355蛍光体であってよい。米国カリフォルニア州フレモントのIntematix  Corporationによってマーケットで販売されているものである。そのような場合に、緑色蛍光体は、4.8g/cmの密度および13.5μmの粒子サイズを有するCeドープ（Ce  doped）YAG蛍光体であり得る。さらに、そのような場合に、緑色蛍光体のピーク発光波長は551nmであり、そして、その励起範囲は430nmと490nmとの間であり得る。
【００４０】
赤色蛍光体は、任意の好適なタイプの赤色蛍光体であり得る。追加的または代替的に、いくつかの実施において、赤色蛍光体は、任意の好適なタイプのBSSNE蛍光体(例えば、(BS)2S8N5:E  蛍光体)であり得る。追加的または代替的に、赤色蛍光体は、580nmと620nmとの間のピーク発光波長を有する任意の適切なタイプの蛍光体を含み得る。追加的または代替的に、赤色蛍光体は、350nmと580nmとの間の励起範囲を有する任意の適切なタイプの赤色蛍光体を含み得る。いくつかの実施において、赤色蛍光体は、1:1のBa:Sr比および1%のEu濃度を有する(Ba,Sr)AlSiN3:Eu  蛍光体であり得る。暖白色蛍光体システムにおいて使用することができる赤色BSSNE蛍光体に関するさらなる情報は、米国特許出願第13/988,852号において見出すことができ、ここにおいて参照により組み込まれている。
【００４１】
いくつかの実施において、暖白色蛍光体システムの緑色対赤色（green-to-red）蛍光体重量比は、1.5と0.64との間であり得る。本開示の全体を通じて使用されているように、用語「緑色対赤色蛍光体重量比（“green-to-red  phosphor  weight  ratio”）」は、暖白色蛍光体システムに属する特定の蛍光体の組み合わせにおける、赤色蛍光体の重量に対する緑色蛍光体の重量の比率を参照するものである。暖白色蛍光体システムに属する蛍光体の組み合わせがシリコーンスラリー（silicone  slurry）の中へサスペンドされるときに、結果として生じる化合物の蛍光体対シリコン重量比は、0.6と0.7との間であり得る。本開示の全体を通じて使用されているように、用語「蛍光体対シリコン重量比（“phosphor-to-silicon  weight  ratio”）」は、蛍光体の組み合わせをシリコンスラリー（silicon  slurry）と混合するコンテキストにおいて、蛍光体の組み合わせの重量(例えば、緑色および赤色蛍光体の組み合わせ)とシリコンの重量との比率を参照するものである。
【００４２】
いくつかの実施において、暖白色蛍光体システムの緑色対赤色蛍光体重量比は、約1.6であり得る。追加的または代替的に、いくつかの実施において、暖白色蛍光体システムの緑色対赤色蛍光体重量比は、約1.01であり得る。追加的または代替的に、いくつかの実施において、暖白色蛍光体システムの緑色対赤色蛍光体重量比は、約0.67であり得る。
【００４３】
図6は、緑色対赤色蛍光体比の変動が暖白色蛍光体システムの性能に対してどのように影響し得るかを示すスペクトルのプロットである。より具体的に、図6は、暖白色蛍光体システムに属する３つの異なる蛍光体の組み合わせの発光スペクトルを示すプロットを含んでいる。これらの蛍光体の組み合わせは、ここにおいて、第１蛍光体の組み合わせ、第２蛍光体の組み合わせ、および、第３蛍光体の組み合わせとして参照されている。３つ全ての組み合わせは、シリコンスラリー（silicon  slurry）中で赤色蛍光体と緑色蛍光体を混合することによって形成されている。より具体的に、第１蛍光体の組合せの緑色対赤色蛍光体重量比は1.6であり、そして、その蛍光体対シリコン重量比は0.623であり得る。第２蛍光体の組合せの緑色対赤色蛍光体の重量比は1.01であり、そして、その蛍光体対シリコン重量比は0.638であり得る。第３蛍光体の組合せの緑色対赤色蛍光体の重量比は0.64であり、そして、その蛍光体対シリコン重量比は0.677であり得る。
【００４４】
図6に示されるように、曲線610は、第１蛍光体の組み合わせのパワースペクトル密度(W/nm)を表している。曲線620は、第２蛍光体の組み合わせのパワースペクトル密度(W/nm)を表している。曲線630は、第３蛍光体の組み合わせのパワースペクトル密度(W/nm)を表している。図6の例において、第１、第２、および第３の組み合わせは、541nmのピーク発光波長を有する緑色蛍光体、および、604nmのピーク発光波長を有する赤色蛍光体を使用して形成され得る。容易に理解されるように、第１、第２、および第３蛍光体の組み合わせは、単なる例として提供されている。従って、本開示は、図6に関して説明される実施例に何ら限定されるものではない。
【００４５】
図7は、暖白色蛍光体システムによって生成され得る異なる発光の色を示すプロットである。より具体的に、図7は、暖白色蛍光体システムに属するそれぞれの蛍光体の組み合わせによって達成され得る異なる色点（color  points）を示すCIE1931色度図である。点710それぞれは、ここにおいて開示されるように、暖白色蛍光体システムに属する特定の蛍光体の組み合わせによって生成される発光の色を(CIE1931色空間において)示している。点720は、nmでリストされている波長について、スペクトル軌跡（spectral  locus）上の単色光（monochromatic  light）の色点を示す。光源の色点および基準白色点(例えば、CIE-D65)を用いて、外側境界上のこれらの波長は、スペクトル分布の支配的波長を規定することができる。
【００４６】
図8Aおよび図8Bは、ここにおいて開示されている暖白色蛍光体システムによって生成される発光における青色光の含有量（content）を示すプロットである。より具体的に、図8Aは、x軸およびy軸を有するプロットであり、ここで、プロットのy軸は、0.00から0.30までの範囲のメラノピック／フォトピック（melanopic/photopic）比を表しており、そして、x軸は、CIE1931色空間におけるx座標を表しており、かつ、0.30から0.60までの範囲であり得る。点812は、暖白色蛍光体システムに属するそれぞれの蛍光体の組み合わせによって生成され得る光の異なる色について、それぞれのメラノピック／フォトピック比を表している。図示されるように、全ての発光のメラノピック／フォトピック比は0.25未満である。
【００４７】
図8Bは、ここにおいて開示されている暖白色蛍光体システムによって生成され得る異なる発光について、530nm未満の波長の光(例えば、青色光)のラジオメトリックフラクション（radiometric  fraction）を示すプロットである。プロットのy軸は、0.00から0.12までの範囲のラジオメトリックパワーフラクション（radiometric  power  fraction）値を示している。X軸は、CIE1931色空間におけるX座標を表しており、かつ、0.30から0.60までの範囲である。点814は、暖白色蛍光体システムに属するそれぞれの蛍光体の組み合わせによって生成され得る、発光の異なる色において530nm未満の波長を有する光のラジオメトリックパワーフラクションを表している。図示されるように、放射それぞれにおいて530nm未満の波長を有する光のラジオメトリックパワーフラクションは、0.1未満である。
【００４８】
図8Cは、ここにおいて開示されている暖白色蛍光体システムの変換効率を示している。プロットは、x軸およびy軸を含んでいる。プロットのy軸は、150  lm/Wから220  lm/Wまでの範囲の変換効率を表している。X軸は、CIE1931色空間におけるX座標を表しており、かつ、0.30から0.60までの範囲である。点816は、暖白色蛍光体システムに属するそれぞれの蛍光体の組み合わせによって生成され得る、光の異なる色について変換効率を表している。図示されるように、暖白色蛍光体システムによって生成され得る発光の変換効率は、170  lm/Wから220  lm/Wの間である。
【００４９】
図8Dは、ここにおいて開示される暖白色蛍光体システムによって生成され得る、異なる発光のCRIを示している。プロットは、x軸およびy軸を含んでいる。y軸は、演色評価数(color  rendering  index、CRI)Raを表している。X軸は、CIE1931色空間におけるX座標を表しており、かつ、0.30から0.60までの範囲である。点818は、暖白色蛍光体システムに属するそれぞれの蛍光体の組み合わせによって生成され得る、光の異なる色についてCRI  Ra値を表している。図示されるように、発光のCRI  Ra値は、40から60の間で変動している。
【００５０】
図8A−図8Dから分かるように、ここにおいて開示される暖白色蛍光体システムによって生成される発光の青色光含有量は、530nm未満の波長を有する光について、0.25メラノピック／フォトピック比および0.1ラジオメトリックパワーフラクションの予め定められた限界未満である。ここにおいて開示される暖白色蛍光体システムによって生成される発光のCRI  Raは、40と60との間である。暖白色蛍光体システムのモデル化された変換効率(CE)は約200  lm/Wである。
【００５１】
上述のように、デバイス300の波長変換エレメント360は、暖白色蛍光体システムに属する蛍光体の組み合わせから形成され得る。デバイス300の最先端の電力変換効率（wall  plug  efficiency）は約65%であり、このスペクトルにおけるデバイス300の全体的な有効性は、130−135  lm/Wの範囲であると推定される。
【００５２】
以下の表1は、デバイス300の１つの実装の電力効率を例示的な100W  HPS光源の電力効率に対して比較している。
【表１】
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表1―デバイス100とHPS光源の電力効率の比較
【００５３】
表1は、デバイス300が、従来のHPS光源に対して著しい性能の改善を提供できることを示している。具体的に、表1は、デバイス300によってもたらされる照明器具レベルの効率改善が、典型的な道路照明（roadway  light）において約75%であり得ることを示している。さらに、LEDシステムの光利用効率は、光源サイズが小さく、より良好な光学的制御を可能にするため、HSP光源よりも高い。従って、ワット（Watt）当たりの「送達（“delivered”）」ルーメン（lumens）の利得は、典型的なアプリケーションにおいて、より高くなり得る。
【００５４】
以下の表2は、デバイス300の１つの実装のカラーレンダリング性能を例示的な100W  HPS光源に対して比較している。より具体的に、表2は、例示的なHPS光源およびデバイス300のCCT、CRI、カラー忠実度（fidelity）(TM-30  Rf)、および、カラー色域（gamut）(TM-30  Rg)を比較している。カラー色域とカラー忠実度は、TM-30システムに従って測定されている。TM-30は、光源のカラーレンダリング性を評価し、かつ、伝達するために使用できる手段およびグラフィクスのシステムである。
【表２】
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表2−デバイス300とHPS光源の電力効率の比較
【００５５】
表2は、デバイス300が、比較可能なHPS光源に対して著しい性能の改善を提供できることを示している。より具体的に、デバイス300は、改善された緑色および赤色のレンダリングのおかげで、従来のHPS光源よりもかなり良好なカラー忠実度およびカラー色域を有し得る。このことは、次いで、車両および交通標識認識といった、屋外アプリケーションにおける色の視認性を増加させ、そして、全体的なユーザの知覚を改善し得る。
【００５６】
表2で提供されるデータは、図9A−図9Bにおいてグラフで表されている。図9Aは、HPS光源のカラーレンダリング性能を示すTM-30カラーベクトルプロットである。そして、図9Bは、デバイス300のカラーレンダリング性能を示すカラーベクトルプロットである。図9A−図9Bおよび表2に示されるように、HPS光源およびデバイス300の両方は、類似するそれぞれの色温度(それぞれに、1917Kおよび1944K)の発光を生成する。しかしながら、デバイス300は、より高いCRI、カラー忠実度(TM-30  Rf)、およびカラー色域(TM-30  Rg)を有し得る。
【００５７】
本開示は、屋外照明アプリケーションのコンテキストにおいて提供されているが、上述の暖白色蛍光体システムは、任意の照明コンテキストにおいて利用することができることが理解されるだろう。これらに限定されるわけではないが、室内照明、園芸照明、装飾照明、等を含むものである。本実施例において、デバイス300は、中間の電力（mid-power）LEDであるが、本開示は、任意の特定のタイプのLEDに限定されるものではない。さらに、本開示は、任意の特定のタイプのLEDパッケージに限定されない。例えば、上述の暖白色蛍光体システムは、チップスケールのパッケージ及び／又は任意の他の適切なタイプのLEDパッケージにおいて使用することができる。
【００５８】
図1−図9Bは、単に例を提供するだけである。これらの図に関して説明されたエレメントのうち少なくともいくつかは、異なる順序で配置され、組み合わされ、かつ／あるいは、全く省略され得る。フレーズ「暖白色蛍光体システムに属する蛍光体の組み合わせ（“phosphor  combination  belonging  to  the  warm-white  phosphor  system”）」は、上述の暖白色蛍光体システムによって表される部類（genus）のうち特定の種類（species）を参照することが理解されるだろう。ここにおいて説明される実施例の提供、ならびに、「といった（“such  as”）」「例えば（“e.g.”）」、「いくつかの態様において（“in  some  aspects”）」、「いくつかの実装において（“in  some  implementations”）」などのフレーズは、開示された技術的事項（subject  matter）を特定の実施例に限定するものとして解釈されるべきではないことが理解されるだろう。
【００５９】
本発明を詳細に説明してきたが、当業者であれば、本開示が与えられると、ここにおいて説明された発明の概念の精神から逸脱することなく、本発明に対して修正が成され得ることが理解されるだろう。従って、本発明の範囲が、図示され、かつ、説明された特定の実施形態に限定されることは、意図されていない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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