蛍光体
本発明は、式（Ｉ） Ａ２−０．５ｙ−ｘＥｕｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ（Ｉ）、式中、Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選択される１種または２種以上の元素を表し、ｘは、０．００５〜１の範囲の値を表し、およびｙは、０．０１〜２の範囲の値を表す、で表される化合物、それらの混合物、それらの蛍光体および混合物の調製のための方法ならびにそれらの変換蛍光体としての使用に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規化合物、これを含む混合物、それらの蛍光体および混合物の調製のための方法ならびにそれらの変換蛍光体としてのまたは照明器具における使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、照明として、およびまた液晶ディスプレイ（ＬＣディスプレイ）における背面照明としての使用についての両方で、重要性が増している。これらの新規な光源は、より長期の寿命、潜在的なエネルギー節約、有害な内容物（ＣＣＦＬ中の水銀など）の不存在などの、従来の冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）に対して多くの優れた点がある。
【０００３】
従来、例えば、青色、緑色および赤色光を発するＬＥＤの配置は、ＬＣ ＴＶ用途のための背面照明光源として用いられてきた。しかしながら、この複数チップの手法は、いくつかの不利を有している：３種の異なるチップ材料を組み合わせること、および光パラメータ、例えばカラーポイントなどの統一性および安定性を確保することが、極めて困難である。
【０００４】
ｐｃＬＥＤ（蛍光体変換ＬＥＤ）は、ゆえに、背面照明としての使用のための光源として導入されてきた。これらは、通常、ＬＥＤチップの青色発光とともに、緑色の蛍光体および深赤色の蛍光体を有し、それらはカラーフィルターの透過スペクトル（スペクトルの青色、緑色および赤色領域における透過帯）によって調和される。理論的には、これらのタイプの構造は、通常のｓＲＧＢよりもはるかに大きな色空間を容易にする。適当な品質の利用可能性における障害のため、さらなる最適化された蛍光体および／または蛍光体混合物についての要求がいまだにある。
【０００５】
特に、赤色蛍光体についての要求がある。ＬＥＤ ＴＶ背面照明を用いた高い色空間を達成するために、６２０ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲における発光極大を有する深赤色の蛍光体が必要である。当業者に知られる適当な材料系は、窒化ケイ素および窒化アルミノケイ素（alumosiliconitrides）である（Xie, Sci. Technol. Adv. Mater. 2007, 8, 588-600を参照）：１−１−２窒化物、例えば、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕ２＋など(Le Toquin, Cheetham, Chem. Phys. Lett. 2006, 423, 352.)、２−５−８窒化物、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋など(Li et al., Chem. Mater. 2005, 15, 4492)、窒化アルミノケイ素、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋など(K. Uheda et al., Electrochem. Solid State Lett. 2006, 9, H22)。
【０００６】
上述した窒化系蛍光体（nitridic phosphors）は、しばしば、調製するのが複雑であり、およびしたがって大量に入手できないか、非常に高い費用でのみ入手できる。特に、高い純度の必要は、産業において相当の労力にのみ合致することのできる挑戦を意味している。したがって、極めて低い濃度の炭素または酸素は、敏感に蛍光体の効率の低下をもたらす。さらに、できる限り水分に対する感度の低い入手可能な材料を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、赤色スペクトル領域において発光し、および製造条件下において経済的に許容できる費用で得られる、または既知の窒化系蛍光体と比較してより低い水分感度を有する材料を提供することを目的とする。
本出願の文脈において、赤色発光または赤色光は、その強度極大が６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの間の波長を有する光を意味し、緑色は対応して、その強度極大が５０８ｎｍ〜５５０ｎｍの間の波長を有する光を意味し、黄色は、その強度極大が５５１ｎｍ〜５８５ｎｍの間の波長を有する光を意味する。
【０００８】
驚くべきことに、特定のオキシ窒化物が、２−５−８窒化物に匹敵する蛍光体特性を有すること、しかしながら酸素量および純粋な相純度に関して調製方法に対する要求が著しく低いこと、または水分に対してより低い感度を有することが見出された。
【０００９】
本発明の第１態様は、したがって、式Ｉ
Ａ２−０．５ｙ−ｘＥｕｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ （Ｉ）
式中、Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選択される１種または２種以上の元素を表し、ｘは、０．００５〜１の範囲の値を表し、およびｙは、０．０１〜３の範囲の値を表す、
で表される化合物に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、Ｓｔｏｅ＆Ｃｉｅ． ＧｍｂＨからのＳｔａｄｉＰ ６１１ ＫＬ透過粉末Ｘ線回折計、Ｃｕ−Ｋα１放射線、ゲルマニウム［１１１］−集束一次線モノクロメータ、リニアＰＳＤ検出器で測定された例１ＡのＸ線粉末パターンである。
【図２ａ】図２ａは、励起波長４５０ｎｍにおけるＥｄｉｎｂｕｒｇｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＦＳ９２０ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いて記録した、例１Ａからの生成物の蛍光スペクトル（ピーク波長：６３５ｎｍ）である。蛍光測定の間、励起モノクロメータを励起波長に固定し、および試料の後に配置された検出器モノクロメータは、５５０〜８５０ｎｍを１ｎｍステップでスキャンし、検出器モノクロメータを通過する光強度を測定する。
【図２ｂ】図２ｂは、例１Ｄからの生成物の蛍光スペクトルである。測定方法は、２ａと類似する。
【図２ｃ】図２ｃは、例１Ｅからの生成物の蛍光スペクトルである。測定方法は、２ａと類似する。
【図３ａ】図３ａは、Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＦＳ９２０ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いて記録した、例１Ａからの生成物の励起スペクトルである。励起測定の間、励起モノクロメータは、２５０ｎｍ〜６１０ｎｍを１ｎｍステップでスキャンし、一方で、試料からの蛍光を常に６１０ｎｍの波長から検出する。
【図３ｂ】図３ｂは、Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＦＳ９２０ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いて記録した、例１Ａからの生成物の反射スペクトルである。反射測定の間、試料を積分球中に固定し、そして、励起モノクロメータおよび検出器モノクロメータを同調して２５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長にわたって１ｎｍステップでスキャンし、検出器モノクロメータを通過する光強度を測定する。ＢａＳＯ４粉末（反射標準として）について同様の操作を行う。２つの得られたスペクトルを、その後互いに乗じて、試料の定量的反射スペクトルを与える。
【図４】図４は、Ｐｌａｎｃｋｉａｎ曲線（１）および例１Ａ（２）、例１Ｂ（３）、例１Ｃ（４）、例１Ｄ（５）および例１Ｅ（６）からの蛍光体のカラーポイントを有するＣＩＥ １９３１カラーチャートである。
【図５】図５は、例２からのＬＥＤの照明特性評価である。Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓからの構成からなる配置：ＣＡＳ１４０分光計およびＩＳＰ２５０積分球を用いて生成される。測定のために、ＬＥＤを、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ（モデル２６００）からの調節可能な電流源を用いて室温にて、２０ｍＡの電流強度に接触させる。輝度（変換されたＬＥＤのルーメン／ｍＷ青色ＬＥＤチップの光強度にて）を、シリコーン中の蛍光体使用濃度（５、１０、１５および３０重量％）の関数として、変換されたＬＥＤのＣＩＥ ｘ カラーポイントに対してプロットする。
【００１１】
本明細書において、式Ｉで表される化合物は、純粋な物質または混合物の形態であることができる。本発明は、したがって、さらに少なくとも１種の上で定義した式Ｉで表される化合物および少なくとも１種のさらなるケイ素−および酸素−含有化合物を含む混合物に関する。
本発明によれば、少なくとも１種のさらなるケイ素−および酸素−含有化合物が式Ｉで表される化合物の調製の反応副生成物であり、これが式Ｉで表される化合物の用途に関連する光学特性に悪影響を及ぼさないことが好ましい。
【００１２】
本発明は、したがって、さらに、ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料が、混合され、ならびにステップｂ）において、混合物が還元的条件下で熱的に処理される、方法によって得られる式Ｉの化合物を含む混合物に関する。
【００１３】
本発明は、さらに、式Ｉで表される化合物または混合物の調製の対応する方法、および変換蛍光体、特に発光ダイオードの青色または近紫外発光の部分的または完全な変換のための変換蛍光体としての、式Ｉで表される化合物または上述した混合物の本発明にかかる使用に関する。
【００１４】
本発明にかかる式Ｉで表される化合物および本発明に係る上述した混合物は、ともにまた蛍光体として簡素化された方法で言及される。
式Ｉで表される化合物は、かかる混合物中に通常、３０〜９５重量％の範囲内、好ましくは５０〜９０重量％の範囲内、および特に好ましくは６０〜８８重量％の範囲内の重量の比率で存在する。
【００１５】
本発明の好ましい態様において、少なくとも１種のケイ素−および酸素−含有化合物は、Ｘ線的にアモルファスであるかまたは高いケイ素および酸素量により区別されるガラス様相であり、しかしまた、金属、特にストロンチウムなどのアルカリ土類金属を含有してもよい。これらの相が完全または部分的に式Ｉで表される化合物の粒子を囲むことが、同じく好ましい。
【００１６】
本発明に係る式Ｉで表される化合物中、好ましい態様におけるＡはＳｒを表し、一方で好ましい態様におけるｘは０．０１〜０．８の範囲、好ましくは０．０２〜０．７の範囲、特に好ましくは０．０５〜０．６の範囲、および特に好ましくは０．１〜０．４の範囲の値を表し、ならびに好ましい態様におけるｙは０．１〜２．５の範囲、好ましくは０．２〜２の範囲、および特に好ましくは０．２２〜１．８の範囲の値を表す。
【００１７】
本発明に係る混合物または化合物は、少量用いられ、すでに良好なＬＥＤ品質を生じさせる。本明細書において、ＬＥＤ品質は、従来のパラメータ、例えば、演色評価数、相関色温度、ルーメン当量または絶対ルーメン、あるいはＣＩＥ ｘおよびＣＩＥ ｙ座標におけるカラーポイントなどを介して記載される。
【００１８】
演色評価数またはＣＲＩは、当業者によく知られた無次元の照明量であり、人工光源の色再現忠実性を太陽光またはフィラメント光源のそれと比較する（後者の２つは１００のＣＲＩを有する）。
【００１９】
ＣＣＴまたは相関色温度は、当業者によく知られた、単位ケルビンを伴う照明量である。数値が高いほど、人工放射源からのより冷たい白色が観察者に見える。ＣＣＴは、その色温度がＣＩＥダイアグラム内でＰｌａｎｃｋｉａｎ曲線に従う黒体放射の概念に従う。
【００２０】
ルーメン当量は、当業者によく知られた、単位ワットを伴う放射計のある放射電力における光度計の光源のルーメン中の光束の大きさを記載する単位ｌｍ／Ｗを伴う照明量である。ルーメン当量が高いほど、光源はより効率的である。
【００２１】
ルーメンは、当業者によく知られた、放射線源から発された全体の可視放射線の量である、光源の光束を説明する測光照明量である。光束が大きいほど、観察者に光源が明るくみえる。
【００２２】
ＣＩＥ ｘおよびＣＩＥ ｙは、当業者によく知られた、ＣＩＥ標準表色系（ここでは、標準観察者１９３１(standard observer 1931)）における座標を表し、これにより、光源の色が説明される。
上述された全ての表示は、当業者によく知られた方法により、光源の発光スペクトルから算出される。
【００２３】
加えて、本発明にかかる蛍光体は、約４１０ｎｍ〜５３０ｎｍ、好ましくは、４３０ｎｍ〜約５００ｎｍにひろがる広い範囲にわたって励起する。これらの蛍光体は、したがって、ＬＥＤまたは従来の放電ランプ（例えば、Ｈｇに基づく）などのＵＶ−または青色発光一次光源のために適当であるのみならず、４５１ｎｍにおける青色Ｉｎ３＋線を利用する光源などの光源のためにも適当である。
【００２４】
本発明にかかる蛍光体のさらなる利点は、ＬＥＤパッケージに拡散プロセスを介して環境から入り、こうして蛍光体の表面に到達し得る水分および水蒸気に対する安定性、およびＬＥＤパッケージ中の結合剤の硬化中に副生成物として、またはＬＥＤパッケージ中に添加剤として生じ得る酸性媒質に対する安定性である。本発明において好ましい蛍光体は、従来から今日までの窒化系蛍光体よりも高い安定性を有している。
【００２５】
本発明にかかる蛍光体の調製のための本発明にかかる方法において、ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料を混合し、ならびにステップｂ）において、混合物を還元的条件下で熱的に処理する。
【００２６】
上述した熱的処理において、これを少なくとも部分的に還元条件下で行うことが好ましい。
ステップｂ）において、反応は、８００℃より大きい温度で、好ましくは１２００℃より大きい温度で、および特に好ましくは、１４００℃〜１８００℃の範囲で、通常行う。
【００２７】
本明細書中、還元条件は、例えば、一酸化炭素、フォーミングガスもしくは水素などを用いてまたは少なくとも真空で、または酸素欠乏雰囲気、好ましくは窒素流中、好ましくはＮ２／Ｈ２流中および特に好ましくはＮ２／Ｈ２／ＮＨ３流中、で構築される。
【００２８】
純粋な形態で式Ｉで表される化合物を調製することを意図する場合、出発材料化学量論の正確な制御を介して、またはガラス様フラクションからの式Ｉで表される化合物の結晶の機械的な分離により、これを行うことができる。
分離は、当業者に知られた分離方法により例えば、異なる密度、粒子形状または粒経を介して、行うことができる。
【００２９】
本発明は、さらに、少なくとも１種の本発明にかかる蛍光体を含む少なくとも１の一次光源を有する光源に関する。ここで一次光源の発光極大は、通常、４１０ｎｍ〜５３０ｎｍ、好ましくは、４３０ｎｍ〜約５００ｎｍである。４４０〜４８０ｎｍの範囲が特に好ましく、ここで、一次放射線は、本発明の蛍光体によって、より長い波長の放射線に部分的にまたは完全に変換される。
【００３０】
本発明にかかる光源の好ましい態様において、一次光源は、発光性窒化インジウムアルミニウムガリウム、特に式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、式中０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、およびｉ＋ｊ＋ｋ＝１である、で表されるものである。
この種の光源の可能な形態は、当業者に知られている。それらは、種々の構造の発光ＬＥＤチップであり得る。
【００３１】
本発明にかかる光源のさらなる好ましい態様において、一次光源は、ＺｎＯ、ＴＣＯ（透明な導電性酸化物）、ＺｎＳｅもしくはＳｉＣに基づく発光配置、またはまた有機発光層（ＯＬＥＤ）に基づく配置である。
本発明にかかる光源のさらなる好ましい態様において、光源は、エレクトロルミネセンスおよび／またはフォトルミネセンスを示す源である。光源はさらにまた、プラズマ源または放電源であり得る。
対応する本発明にかかる光源は、発光ダイオードまたはＬＥＤとしても知られている。
【００３２】
本発明にかかる蛍光体は、個別に、または当業者によく知られている以下の蛍光体との混合物として用いることができる。対応する蛍光体は、例えば：
【００３３】
【化１】
【００３４】
【化２】
【００３５】
【化３】
【００３６】
【化４】
である。
【００３７】
本発明にかかる一態様において、光源が、本発明にかかる蛍光体に加えて緑色発光蛍光体を含むことが好ましい。対応する蛍光体は、当業者に知られており、当業者により上述したリストから選択されることができる。本発明において好ましい緑色発光蛍光体は第１にバリウム含有オルトケイ酸塩蛍光体、および第２にルテニウム含有ガーネット蛍光体である。
【００３８】
特に好ましい態様において、今度は、本発明にかかる蛍光体が本質的に一次光源からの光により照射され、一方で緑色発光蛍光体が本質的に赤色発光蛍光体をすでに通過した光またはそこで散乱した光により照射されるように、蛍光体が、一次光源上に配置されることが好ましい。これは、本発明にかかる蛍光体を一次光源と緑色発光蛍光体との間に設置することにより達成されることができる。
【００３９】
本発明の蛍光体は、用途に応じて、樹脂（例えばエポキシもしくはシリコーン樹脂）中に分散するか、または適当な大きさの比率の場合には、一次光源上に直接配置されるか、あるいはそこから離れて配置されることができる（後者の配置はまた、「遠隔蛍光技術」を含む）。遠隔蛍光技術の利点は、当業者に知られており、例えば以下の刊行物により公開されている：Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, No. 21 (2005). L649-L651。
【００４０】
さらなる態様において、蛍光体と一次光源との間の光結合を、光伝導配置によって達成するのが好ましい。したがって、一次光源が、中央の位置に設置され、光伝導性デバイス、例えば光ファイバーなどによって蛍光体に光学的に結合することが可能である。このようにして、単に、光スクリーンを形成するように配置され得る１種または種々の蛍光体と、一次光源に結合する光学導波路とからなる照明の要望に適合した照明を実現することができる。このようにして、強力な一次光源を、電気的設置に好ましい位置に位置させ、光学導波路に結合した蛍光体を含む照明を、さらなる電気的配線なしで、しかし代わりに単に光学導波路を取り付けることによって、任意の所望の位置に設置することができる。
【００４１】
本発明は、さらに、それが少なくとも１の本発明にかかる光源を含むことを特徴とする、特にディスプレイデバイスの背面照明のための、照明ユニット、および、それが少なくとも１の本発明にかかる照明ユニットを有することを特徴とする、背面照明を有するディスプレイ、特に液晶ディスプレイデバイス（ＬＣディスプレイ）に関する。
【００４２】
本発明のさらなる局面は、１種または２種以上の上および下に記載する蛍光体を含む電気的または電気光学的デバイスに関する。さらなる局面は、上および下に記載する蛍光体の電気的または電気光学的デバイスにおける使用に関する。電気的または電気光学的デバイスは、また、例えば、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、有機太陽電池（Ｏ−ＳＣ）、有機レーザーダイオード（Ｏ−レーザー）、有機集積回路（Ｏ−ＩＣ）、ＲＦＩＤ（無線自動識別）タグ、光検出器、センサー、論理回路、記憶素子、コンデンサ、電荷注入層、ショットキーダイオード(Schottky diode)、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基板もしくは導電性構造、光伝導体、電子写真用素子、または有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）であることができる。
【００４３】
ＬＥＤにおける使用において本発明にかかる蛍光体の粒径は、５０ｎｍ〜３０μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
ＬＥＤにおける使用のために、蛍光体は、また、球状粒子、薄片および構造化された材料およびセラミックスなどの任意の所望の外形に変換されることができる。これらの形状は、本発明において用語「成形体」の下で要約される。成形体は、好ましくは「蛍光体本体」である。したがって、本発明はさらに、本発明にかかる蛍光体を含む成形体に関する。
【００４４】
さらに好ましい態様において、蛍光成形体は、構造化（例えばピラミッド形の）表面をＬＥＤチップの反対側に有する（DE 102006054330を参照、それは、その全範囲において本出願の文脈に参照の様式により組み込まれる）。これによって、可能な限り多くの光が、蛍光体から分離する(coupled out)ことを可能とする。蛍光体上の構造化された表面は、すでに構造化されている適当な材料でその後コーティングすることによって、または以降の段階において、（フォト）リソグラフィー法、エッチング法によって、またはエネルギーもしくは材料ビームを用いた書き込み法によって、または機械力の作用によって作製可能である。
【００４５】
さらに好ましい態様において、本発明の蛍光成形体は、ＬＥＤチップの反対側に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ２、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの材料の組み合わせを含むナノ粒子、あるいは蛍光体組成物を有する粒子を担持する粗面を有する。ここで粗面は、数１００ｎｍまでの粗さを有する。被覆された表面は、全反射を低減するかまたは防止することができ、光が本発明の蛍光体から分離することができるという利点を有する（DE 102006054330を参照。それは、その全範囲において本出願の文脈に参照の様式により組み込まれる）。
【００４６】
本発明の蛍光成形体が、チップの外側を向く表面上に、一次放射線および／または蛍光体本体により発せられる放射線の分離を単純化させる整合された屈折率の層を有するのが、さらに好ましい。
【００４７】
さらに好ましい態様において、蛍光体は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはそれらの混合酸化物からなる連続表面コーティングを有する。この表面コーティングは、コーティング材料の屈折率の適当な傾斜づけを通じて、屈折率が環境に整合できるという利点を有する。この場合において、蛍光体の表面における光の散乱が低減され、より大きな割合の光が蛍光体中に浸透し、そこで吸収および変換されることができる。さらに、整合された屈折率を有する表面コーティングにより、内部の全反射が低減されるため、より多くの光が蛍光体から分離することが可能になる。
【００４８】
さらに、蛍光体をカプセル封入しなければならない場合には、連続層は有利である。これは、蛍光体またはその一部の、隣接する環境において拡散する水または他の材料についての感度に対抗するために必要であり得る。閉じた殻を用いて封入するさらなる理由は、チップにおいて生じる熱からの実際の蛍光体の熱的分断である。この熱のため、蛍光体の蛍光収率が低減し、また蛍光の色に影響し得る。最後に、このタイプのコーティングは、蛍光体において生じる格子振動が環境中に伝播することを防止することによって蛍光体の効率が上昇することを可能にする。
【００４９】
さらに、蛍光体が、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはそれらの混合酸化物から、あるいは蛍光体組成物からなる多孔性表面コーティングを有するのが、好ましい。これらの多孔性コーティングは、単一の層の屈折率をさらに低減させる可能性を提供する。このタイプの多孔性コーティングを、WO 03/027015に記載されている３種の慣用の方法によって製造することができ、それは、その全範囲で本願の文脈に参照の様式によって組み込まれる：ガラス（例えばソーダ石灰ガラス（US 4019884を参照））のエッチング、多孔質層の適用および多孔質層とエッチング操作との組み合わせ。
【００５０】
さらに好ましい態様において、蛍光体は、好ましくはエポキシまたはシリコーン樹脂からなる、周囲環境への化学的結合を促進する官能基を担持する表面を有する。これらの官能基は、例えば、オキソ基を介して結合し、エポキシドおよび／またはシリコーンに基づく結合剤の構成成分への結合を形成することができる、エステルまたは他の誘導体であることができる。このタイプの表面は、蛍光体の結合剤中への均一な取り込みが促進されるという利点を有する。さらに、蛍光体／結合剤系の流動学的特性およびまたポットライフを、これによりある程度調整することができる。混合物の処理は、このように単純化される。
【００５１】
ＬＥＤチップに適用される本発明の蛍光体層が、好ましくはシリコーンおよび蛍光体粒子の混合物からなり、かつ、シリコーンが表面張力を有するため、この蛍光体層は、微視的なレベルでは均一ではなく、または層の厚さは、完全に一定ではない。
【００５２】
さらに好ましい態様としての薄片形態の蛍光体の調製を、対応する金属塩および／または希土類塩から慣用のプロセスにより行う。調製プロセスは、EP 763573およびDE 102006054330に詳細に記載されており、それらは、参照の様式によりその全範囲で本願の文脈に組み込まれる。これらの薄片形態の蛍光体は、例えば極めて大きいアスペクト比、原子的に平滑な表面および調整可能な厚さを有する例えば、雲母、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ガラスまたはＴｉＯ２薄片を含む、天然のまたは合成的に調製した高度に安定な担体または支持体を、蛍光体層で、水分散体または懸濁液中の沈殿反応によって被覆することによって、調製することができる。雲母、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ガラスもしくはＴｉＯ２またはそれらの混合物に加えて、薄片はまた、蛍光体材料自体からなるか、または１種の材料から構築されてもよい。薄片自体が単に、蛍光体コーティングのための担体としての役割を果たす場合には、後者は、ＬＥＤの一次放射線に対して透明であるか、または一次放射線を吸収し、このエネルギーを蛍光体層に輸送する材料からならなければならない。薄片形態の蛍光体を、樹脂（例えばシリコーンまたはエポキシ樹脂）中に分散させ、この分散体を、ＬＥＤチップに適用する。
【００５３】
薄片形態の蛍光体を、工業的大規模において、５０ｎｍ〜約２０μｍ、好ましくは１５０ｎｍ〜５μｍの厚さで調製することができる。ここでの直径は、５０ｎｍ〜２０μｍである。
これらは一般的に、１：１〜４００：１、特に３：１〜１００：１のアスペクト比（粒子の厚さに対する直径の比）を有する。
薄片の大きさ（長さ×幅）は、配置に依存する。薄片はまた、特にそれらが特に小さい寸法を有する場合には、変換層内の散乱の中心として適する。
【００５４】
ＬＥＤチップに面する本発明の薄片形態の蛍光体の表面に、ＬＥＤチップによって発せられた一次放射線に関する反射防止作用を有するコーティングを設けることができる。この結果、一次放射線の後方散乱が低減され、後者が本発明の蛍光体本体中へより良好に結合することができる。
【００５５】
この目的に適するのは、例えば、以下の厚さｄ：ｄ＝［ＬＥＤチップの一次放射線の波長／（４×蛍光体セラミックスの屈折率）］を有しなければならない、屈折率を整合させたコーティングである。例えばGerthsen, Physik [Physics], Springer Verlag, 第１８版、1995を参照。これらのコーティングはまた、フォトニック結晶からなっていてもよく、それはまた、特定の機能を達成するために薄片形態の蛍光体の表面を構造化することを含む。
【００５６】
セラミックス体の形態の本発明の成形体は、DE102006037730（Merck）（その全範囲で本願の文脈に参照の様式により組み込まれる）に記載されるプロセスと同様に製造される。このプロセスにおいて、蛍光体は、対応する出発物質およびドーパントを混合することによる湿式化学法により調製され、その後アイソスタティック圧縮（isostatic pressing）に供され、均一で、薄く、非孔質の薄片の形態で直接チップの表面に適用される。したがって、蛍光体の励起および発光の位置依存の変化はなく、これは、提供されたＬＥＤが一定の色の均一な光円錐を発して、高い光出力を有することを意味する。セラミックス蛍光体本体を、工業的大規模で、例えば数１００ｎｍ〜約５００μｍの厚さの薄片として製造することができる。薄片の大きさ（長さ×幅）は、配置に依存する。チップに直接適用する場合、薄片の寸法は、適当なチップ配置（例えばフリップチップ配置）のチップ表面の約１０％〜３０％の特定の余分な寸法を有するチップの大きさ（約１００μｍ*１００μｍ〜数ｍｍ２）に従って、または相応に選択すべきである。蛍光体薄片を完成したＬＥＤ上に設置する場合には、発せられた光円錐のすべては、薄片を通過する。
【００５７】
セラミックス蛍光体本体の側面を、軽金属または貴金属、好ましくはアルミニウムまたは銀で被覆することができる。金属被覆は、光が蛍光体本体から横方向に出ないという効果を有する。横方向に出る光は、ＬＥＤから分離する光束を低減させることができる。セラミックス蛍光体本体の金属被覆を、棒または薄片を得るアイソスタティック圧縮後のプロセス段階で行ない、ここで、棒または薄片を、任意に金属被覆の前に必要な大きさに切断することができる。このために、側面を、例えば硝酸銀およびグルコースを含む溶液で湿潤させ、その後高温のアンモニア雰囲気に曝露する。このプロセスにおいて、例えば、銀被覆が側面に形成する。
【００５８】
代替的には、無電解金属化処理が適当である。例えば、Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie [Textbook of Inorganic Chemistry], Walter de Gruyter VerlagまたはUllmanns Enzyklopaedie der chemischen Technologie [Ullmann's Encyclopaedia of Chemical Technology]を参照。
セラミックス蛍光体本体を、必要に応じて、ＬＥＤチップのベースボードに、水ガラス溶液を用いて固定することができる。
【００５９】
さらなる態様において、セラミックス蛍光体本体は、ＬＥＤチップの反対側に構造化された（例えばピラミッド形の）表面を有する。これによって、可能な限り多くの光が蛍光体本体から分離するのが可能になる。蛍光体本体上の構造化された表面は、構造化された圧力板を有する圧縮型を用いてアイソスタティック圧縮を行い、したがって構造を表面中にエンボス加工することにより作成される。構造化された表面は、最も薄い可能な蛍光体本体または薄片を製造することが目的である場合に所望される。プレス条件は、当業者に知られている(J. Kriegsmann, Technische keramische Werkstoffe [Industrial Ceramic Materials], 第４章、Deutscher Wirtschaftsdienst, 1998を参照)。用いるプレス温度がプレスされるべき物質の融点の２／３〜５／６であるのが、重要である。
【００６０】
以下の例は、本発明を例示することを意図する。しかし、それらを、いかなる方法においても限定的であると見なすべきではない。組成物において用いることができるすべての化合物または構成成分は、知られており、商業的に入手できるか、または既知の方法によって合成することができる。例において示す温度を、常に℃である。さらに、記載において、およびまた例において、組成物中の構成成分の添加量は常に、合計１００％まで加えられることは、言うまでもない。示した百分率データは、常に示した関連性において考慮されるべきである。しかし、それらは通常、常に、示した部分的量または合計量の重量に関する。
【００６１】
例
例１：異なる組成の混合物（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２−０．５ｙ−ｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ：Ｅｕ（ＩＩ）ｘ＊ＳｉＯ２の調製
例１Ａ：Ｓｒ１．６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．２＊２．１ＳｉＯ２
４．２２０３ｇ（１４．５１ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．３０７４ｇ（１．８５ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、０．１１６３ｇ（０．９２ｍｍｏｌ）のＳｒＦ２および１．３９１１ｇ（２３．１５ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
【００６２】
元素分析は、物質が、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８よりも低いＳｒ／Ｓｉ比を有し、有意な量の酸素を含むことを示す。物質を粉末Ｘ線回折計（図１）で測定し、結晶構造をＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８結晶構造型から出発するリートベルト法(Rietveld refinement)を用いて決定した。Ｘ線粉末パターンをＳｔｏｅ＆Ｃｉｅ． ＧｍｂＨからのＳｔａｄｉＰ ６１１ ＫＬ透過粉末Ｘ線回折計を用いて記録した。Ｘ線管は、Ｃｕ−Ｋα１放射線を発し、ゲルマニウム［１１１］−集束一次線モノクロメーターおよびリニアＰＳＤ検出器を使用した。
【００６３】
リートベルト法は、Finger、CoxおよびJephcoat法(L.W. Finger, D.E. Cox and A. P. Jephcoat, J. Appl. Cryst., 27, 1994, 892-900)による非対称の補正（「日傘効果(umbrella effect)」）を含む、Thompson、CoxおよびHastings擬Voigt (P. Thompson, D.E. Cox and J.B. Hastings, J. Appl. Cryst.,20, 1987, 79-83)反射プロファイルを用いたＧＳＡＳプログラム(A.C. Larson and R.B. Von Dreele, General Structure Analysis System (GSAS), Los Alamos National Laboratory Report LAUR, 2004, 86-748)を使用して、行った。このために、まず、格子定数、ゼロ点、バックグラウンド（非晶フラクションを含む）および反射プロファイルをモデル−フリーＬｅＢａｉｌ法(LeBail refinement)において調整し、そしてバックグラウンドおよび反射プロファイルのパラメータは、その後のリートベルト法において一定に保った。構造モデルのために、元素分析から得られたユーロピウム含量を対応してストロンチウム原子位置に比例して設定し、そこで保持した。すべての原子の位置および関連する等方性偏移パラメータを自由に精密化した。ユーロピウム占有因子をストロンチウムの位置の占有因子と結合し、自由に精密化した。ストロンチウムおよびユーロピウム占有因子の合計を再現性よく１００％未満の値に精密化した。
【００６４】
測定されたパターンのＳｒ／Ｅｕ位置の完全な占有率で計算されたパターンからの違いは、試料中の優越方位（いわゆる組織効果）などの他の効果によって説明できない。優越方位は試料の目立った形態の場合にのみ生じるが、しかし電子顕微鏡の走査の結果は、なんらこの兆候を与えない。試料物質は、数ミクロンの領域の不規則な形態の粒子からなる。加えて、物質を、測定前に乳鉢中で粉砕した。４次球面調和モデルを用いた優越方位の精密化試験は、事実上なんら優越方位を与えなかった。この理由から、Ｓｒ欠陥の測定の間、精密化はなされなかった。原子位置の精密化は、わずかな動きのみをもたらし、したがって、構造モデルは、化学的および物理的に許容可能であり続ける。これと、計算されたパターンと測定されたパターンとの合致は、構造モデル、すなわち、個々の原子位置の対応する占有が決定された結晶構造、の正確さを証明する。
【００６５】
物質の非晶フラクションはＸ線パターンのバックグラウンドで減算され、したがって測定になんら役割を果たしていない。この程度まで、リートベル分析は、選択的に結晶相の元素組成および結晶構造を与える。パターン中の面積比からの非晶含量の推定は、元素分析の結果と相関する。
終局生成物は、図２で示される蛍光スペクトル、図３ａで示される励起スペクトル、図３ｂで示される反射スペクトルを示す。
【００６６】
例１Ｂ：Ｓｒ１．５Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．３＊２．３ＳｉＯ２の合成
４．０２５７ｇ（１３．８４ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．５３０１ｇ（３．１９ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、０．１１４６ｇ（０．９１ｍｍｏｌ）のＳｒＦ２および１．３７０７ｇ（２２．８１ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００６７】
例１Ｃ：Ｓｒ１．４Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ０．４＊２．８ＳｉＯ２の合成
３．８３６６ｇ（１３．１９ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．７４６３ｇ（４．５０ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、０．１１３０ｇ（０．９０ｍｍｏｌ）のＳｒＦ２および１．３５０９ｇ（２２．４８ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００６８】
例１Ｄ：Ｂａ１．７６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ０．０４の合成
６．４５３ｇ（１４．６６ｍｍｏｌ）のＢａ３Ｎ２、０．１６６ｇ（１ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、５．６６６ｇ（３９．５８３ｍｍｏｌ）のＳｉ３Ｎ４および０．３７６ｇ（６．２５ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００６９】
例１Ｅ：Ｃａ０．３５Ｓｒ１．４１Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ０．０４の合成
３．４２ｇ（１１．７６ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．４３ｇ（２．９２ｍｍｏｌ）のＣａ３Ｎ２、０．１６６ｇ（１ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、５．６６６ｇ（３９．５８３ｍｍｏｌ）のＳｉ３Ｎ４および０．３７６ｇ（６．２５ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００７０】
図４は、ＣＩＥ １９３１カラーチャート中における例１Ａ（２）、例１Ｂ（３）、例１Ｃ（４）、例１Ｄ（５）および例１Ｅ（６）からの蛍光体のカラーポイントを、理想黒体放射のＰｌａｎｃｋｉａｎ曲線（１）とともに、示す。
【００７１】
例１Ｆ：Ｓｒ１．６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．２＊２．１ＳｉＯ２の単離
結晶のガラス様フラクションを、例１Ａからの試料から顕微鏡下で分離した。結晶フラクションは化合物Ｓｒ１．６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．２＊２．１ＳｉＯ２である。
【００７２】
例２：蛍光体のＬＥＤへの適用
Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＯＥ ６５５０シリコーン樹脂中で、種々の濃度の蛍光体を、シリコーンの５ｍｌの成分Ａおよび５ｍｌの成分Ｂを、スピードミキサを用いた均一化によって２種の分散体ＡおよびＢが結合した後に下記のシリコーン／蛍光体混合比を与える等量の蛍光体と混合することにより、調製する。
５重量％の蛍光体、
１０重量％の蛍光体、
１５重量％の蛍光体および
３０重量％の蛍光体。
【００７３】
これらの混合物を各々Ｅｓｓｅｍｔｅｃディスペンサに移送し、Ｍｉｍａｋｉ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓからの空のＬＥＤ−３５２８パッケージに導入する。シリコーンが１５０℃、１時間硬化した後、ＬＥＤをＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓからの構成からなる配置：ＣＡＳ１４０分光計およびＩＳＰ２５０積分球を用いて照明項目について特性評価を行う。測定のために、ＬＥＤを、Ｋｅｉｔｈｌｅｙからの調節可能な電流源を用いて室温にて、２０ｍＡの電流強度に接触させる。図５は、シリコーン中の蛍光体使用濃度（５、１０、１５および３０重量％）の関数としての、変換されたＬＥＤのＣＩＥ ｘ カラーポイントに対してプロットした輝度（変換されたＬＥＤのルーメン／ｍＷ青色ＬＥＤチップの光強度にて）を示す。
【００７４】
ルーメン当量は、当業者によく知られた、単位ワットを伴う放射計のある放射電力における光度計の光源のルーメン中の光束の大きさを記載する単位ｌｍ／Ｗを伴う照明量である。ルーメン当量が高いほど、光源はより効率的である。
【００７５】
ルーメンは、当業者によく知られた、放射線源から発された全体の可視放射線の量である、光源の光束を説明する測光照明量である。光束が大きいほど、観察者に光源が明るくみえる。
【００７６】
ＣＩＥ ｘおよびＣＩＥ ｙは、当業者によく知られた、ＣＩＥ標準表色系（ここでは、標準観察者１９３１）における座標を表し、これにより、光源の色が説明される。
上述された全ての表示は、当業者によく知られた方法により、光源の発光スペクトルから算出される。
【００７７】
例３：蛍光体Ｌｕ２．９７Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ０．０３（「ＬｕＡＧ」）の調製
３８７ｇの炭酸水素アンモニウムを４．３リットルの脱イオン水に１時間にわたって溶解させる。１４８ｇの塩化アルミニウム６水和物、１３５ｇの塩化ルテニウム６水和物および０．８６ｇの塩化セリウム８水和物を２．７ｌの脱イオン水に溶解させ、炭酸水素塩溶液に０．７５時間にわたって滴下する。炭酸水素塩溶液をｐＨ８に調整する。生成した沈殿物を吸引を伴ってろ過し、および洗浄し、そして乾燥させ、およびオーブンに移送する。沈殿物を、空気中にて１０００℃で２時間、前か焼し、および次いで１７００℃で６時間、還元的か焼に供する。化合物の発光スペクトルを図１に示す。
【００７８】
例４：蛍光体混合物の調製
１０ｇのＬｕ２．９７Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ０．０３（「ＬｕＡＧ」）を１ｇの例１Ａからの蛍光体と密に混合する。
【００７９】
例５：発光ダイオード（「ＬｕＡＧ−例１Ａ」）の製造
例４からの蛍光体混合物を２成分シリコーン（Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇからのＯＥ ６５５０）とタンブルミキサー中で、等量の蛍光体混合物がシリコーンの２成分中に分散するように混合する：シリコーン中の蛍光体混合物の合計濃度は８重量％である。
【００８０】
５ｍｌの各２蛍光体含有シリコーン成分を均一に互いに混合し、ディスペンサに移送する。１００μｍ２ ＧａＮチップを含有するＯＳＡ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｂｅｒｌｉｎからの空のＬＥＤパッケージを、ディスペンサを用いて充填する。その後シリコーンを固化するために、、ＬＥＤを加熱チャンバに１５０℃、１時間配置する。
【００８１】
例６：赤色発光蛍光体が本質的に一次光源からの光により照射され、一方で緑色発光蛍光体が本質的に赤色発光蛍光体をすでに通過した光またはそこで散乱した光により照射されるように、蛍光体が一次光源上に配置された、発光ダイオードの製造
例１ＡまたはＬｕＡＧからの蛍光体を２成分シリコーン（Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇからのＯＥ ６５５０）とタンブルミキサー中で、等量の蛍光体混合物がシリコーンの２成分中に分散するように混合する：シリコーン中の緑色蛍光体の濃度は、８重量％のＬｕＡＧ（プレミックスＡ）または１重量％の例１Ａにかかる蛍光体（プレミックスＢ）である。
【００８２】
５ｍｌのプレミックスの各２蛍光体含有シリコーン成分を均一に互いに混合し、ディスペンサに移送する。１００μｍ２ ＧａＮチップを含有するＯＳＡ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｂｅｒｌｉｎからの空のＬＥＤパッケージを、ディスペンサを用いて充填する。プレミックスＢをまず導入する。その後シリコーンを固化するために、ＬＥＤを加熱チャンバに１５０℃、１時間配置する。プレミックスＡを続いて導入し、そして、シリコーンを再度加熱チャンバ内で固化する。
【００８３】
例２、４、５および６はまた、同様に例１Ｂ〜１Ｅにかかる蛍光体または他の本発明にかかる蛍光体を用いて行うことができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規化合物、これを含む混合物、それらの蛍光体および混合物の調製のための方法ならびにそれらの変換蛍光体としてのまたは照明器具における使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、照明として、およびまた液晶ディスプレイ（ＬＣディスプレイ）における背面照明としての使用についての両方で、重要性が増している。これらの新規な光源は、より長期の寿命、潜在的なエネルギー節約、有害な内容物（ＣＣＦＬ中の水銀など）の不存在などの、従来の冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）に対して多くの優れた点がある。
【０００３】
従来、例えば、青色、緑色および赤色光を発するＬＥＤの配置は、ＬＣ ＴＶ用途のための背面照明光源として用いられてきた。しかしながら、この複数チップの手法は、いくつかの不利を有している：３種の異なるチップ材料を組み合わせること、および光パラメータ、例えばカラーポイントなどの統一性および安定性を確保することが、極めて困難である。
【０００４】
ｐｃＬＥＤ（蛍光体変換ＬＥＤ）は、ゆえに、背面照明としての使用のための光源として導入されてきた。これらは、通常、ＬＥＤチップの青色発光とともに、緑色の蛍光体および深赤色の蛍光体を有し、それらはカラーフィルターの透過スペクトル（スペクトルの青色、緑色および赤色領域における透過帯）によって調和される。理論的には、これらのタイプの構造は、通常のｓＲＧＢよりもはるかに大きな色空間を容易にする。適当な品質の利用可能性における障害のため、さらなる最適化された蛍光体および／または蛍光体混合物についての要求がいまだにある。
【０００５】
特に、赤色蛍光体についての要求がある。ＬＥＤ ＴＶ背面照明を用いた高い色空間を達成するために、６２０ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲における発光極大を有する深赤色の蛍光体が必要である。当業者に知られる適当な材料系は、窒化ケイ素および窒化アルミノケイ素（alumosiliconitrides）である（Xie, Sci. Technol. Adv. Mater. 2007, 8, 588-600を参照）：１−１−２窒化物、例えば、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕ２＋など(Le Toquin, Cheetham, Chem. Phys. Lett. 2006, 423, 352.)、２−５−８窒化物、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋など(Li et al., Chem. Mater. 2005, 15, 4492)、窒化アルミノケイ素、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋など(K. Uheda et al., Electrochem. Solid State Lett. 2006, 9, H22)。
【０００６】
上述した窒化系蛍光体（nitridic phosphors）は、しばしば、調製するのが複雑であり、およびしたがって大量に入手できないか、非常に高い費用でのみ入手できる。特に、高い純度の必要は、産業において相当の労力にのみ合致することのできる挑戦を意味している。したがって、極めて低い濃度の炭素または酸素は、敏感に蛍光体の効率の低下をもたらす。さらに、できる限り水分に対する感度の低い入手可能な材料を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、赤色スペクトル領域において発光し、および製造条件下において経済的に許容できる費用で得られる、または既知の窒化系蛍光体と比較してより低い水分感度を有する材料を提供することを目的とする。
本出願の文脈において、赤色発光または赤色光は、その強度極大が６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの間の波長を有する光を意味し、緑色は対応して、その強度極大が５０８ｎｍ〜５５０ｎｍの間の波長を有する光を意味し、黄色は、その強度極大が５５１ｎｍ〜５８５ｎｍの間の波長を有する光を意味する。
【０００８】
驚くべきことに、特定のオキシ窒化物が、２−５−８窒化物に匹敵する蛍光体特性を有すること、しかしながら酸素量および純粋な相純度に関して調製方法に対する要求が著しく低いこと、または水分に対してより低い感度を有することが見出された。
【０００９】
本発明の第１態様は、したがって、式Ｉ
Ａ２−０．５ｙ−ｘＥｕｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ （Ｉ）
式中、Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選択される１種または２種以上の元素を表し、ｘは、０．００５〜１の範囲の値を表し、およびｙは、０．０１〜３の範囲の値を表す、
で表される化合物に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、Ｓｔｏｅ＆Ｃｉｅ． ＧｍｂＨからのＳｔａｄｉＰ ６１１ ＫＬ透過粉末Ｘ線回折計、Ｃｕ−Ｋα１放射線、ゲルマニウム［１１１］−集束一次線モノクロメータ、リニアＰＳＤ検出器で測定された例１ＡのＸ線粉末パターンである。
【図２ａ】図２ａは、励起波長４５０ｎｍにおけるＥｄｉｎｂｕｒｇｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＦＳ９２０ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いて記録した、例１Ａからの生成物の蛍光スペクトル（ピーク波長：６３５ｎｍ）である。蛍光測定の間、励起モノクロメータを励起波長に固定し、および試料の後に配置された検出器モノクロメータは、５５０〜８５０ｎｍを１ｎｍステップでスキャンし、検出器モノクロメータを通過する光強度を測定する。
【図２ｂ】図２ｂは、例１Ｄからの生成物の蛍光スペクトルである。測定方法は、２ａと類似する。
【図２ｃ】図２ｃは、例１Ｅからの生成物の蛍光スペクトルである。測定方法は、２ａと類似する。
【図３ａ】図３ａは、Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＦＳ９２０ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いて記録した、例１Ａからの生成物の励起スペクトルである。励起測定の間、励起モノクロメータは、２５０ｎｍ〜６１０ｎｍを１ｎｍステップでスキャンし、一方で、試料からの蛍光を常に６１０ｎｍの波長から検出する。
【図３ｂ】図３ｂは、Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＦＳ９２０ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いて記録した、例１Ａからの生成物の反射スペクトルである。反射測定の間、試料を積分球中に固定し、そして、励起モノクロメータおよび検出器モノクロメータを同調して２５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長にわたって１ｎｍステップでスキャンし、検出器モノクロメータを通過する光強度を測定する。ＢａＳＯ４粉末（反射標準として）について同様の操作を行う。２つの得られたスペクトルを、その後互いに乗じて、試料の定量的反射スペクトルを与える。
【図４】図４は、Ｐｌａｎｃｋｉａｎ曲線（１）および例１Ａ（２）、例１Ｂ（３）、例１Ｃ（４）、例１Ｄ（５）および例１Ｅ（６）からの蛍光体のカラーポイントを有するＣＩＥ １９３１カラーチャートである。
【図５】図５は、例２からのＬＥＤの照明特性評価である。Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓからの構成からなる配置：ＣＡＳ１４０分光計およびＩＳＰ２５０積分球を用いて生成される。測定のために、ＬＥＤを、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ（モデル２６００）からの調節可能な電流源を用いて室温にて、２０ｍＡの電流強度に接触させる。輝度（変換されたＬＥＤのルーメン／ｍＷ青色ＬＥＤチップの光強度にて）を、シリコーン中の蛍光体使用濃度（５、１０、１５および３０重量％）の関数として、変換されたＬＥＤのＣＩＥ ｘ カラーポイントに対してプロットする。
【００１１】
本明細書において、式Ｉで表される化合物は、純粋な物質または混合物の形態であることができる。本発明は、したがって、さらに少なくとも１種の上で定義した式Ｉで表される化合物および少なくとも１種のさらなるケイ素−および酸素−含有化合物を含む混合物に関する。
本発明によれば、少なくとも１種のさらなるケイ素−および酸素−含有化合物が式Ｉで表される化合物の調製の反応副生成物であり、これが式Ｉで表される化合物の用途に関連する光学特性に悪影響を及ぼさないことが好ましい。
【００１２】
本発明は、したがって、さらに、ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料が、混合され、ならびにステップｂ）において、混合物が還元的条件下で熱的に処理される、方法によって得られる式Ｉの化合物を含む混合物に関する。
【００１３】
本発明は、さらに、式Ｉで表される化合物または混合物の調製の対応する方法、および変換蛍光体、特に発光ダイオードの青色または近紫外発光の部分的または完全な変換のための変換蛍光体としての、式Ｉで表される化合物または上述した混合物の本発明にかかる使用に関する。
【００１４】
本発明にかかる式Ｉで表される化合物および本発明に係る上述した混合物は、ともにまた蛍光体として簡素化された方法で言及される。
式Ｉで表される化合物は、かかる混合物中に通常、３０〜９５重量％の範囲内、好ましくは５０〜９０重量％の範囲内、および特に好ましくは６０〜８８重量％の範囲内の重量の比率で存在する。
【００１５】
本発明の好ましい態様において、少なくとも１種のケイ素−および酸素−含有化合物は、Ｘ線的にアモルファスであるかまたは高いケイ素および酸素量により区別されるガラス様相であり、しかしまた、金属、特にストロンチウムなどのアルカリ土類金属を含有してもよい。これらの相が完全または部分的に式Ｉで表される化合物の粒子を囲むことが、同じく好ましい。
【００１６】
本発明に係る式Ｉで表される化合物中、好ましい態様におけるＡはＳｒを表し、一方で好ましい態様におけるｘは０．０１〜０．８の範囲、好ましくは０．０２〜０．７の範囲、特に好ましくは０．０５〜０．６の範囲、および特に好ましくは０．１〜０．４の範囲の値を表し、ならびに好ましい態様におけるｙは０．１〜２．５の範囲、好ましくは０．２〜２の範囲、および特に好ましくは０．２２〜１．８の範囲の値を表す。
【００１７】
本発明に係る混合物または化合物は、少量用いられ、すでに良好なＬＥＤ品質を生じさせる。本明細書において、ＬＥＤ品質は、従来のパラメータ、例えば、演色評価数、相関色温度、ルーメン当量または絶対ルーメン、あるいはＣＩＥ ｘおよびＣＩＥ ｙ座標におけるカラーポイントなどを介して記載される。
【００１８】
演色評価数またはＣＲＩは、当業者によく知られた無次元の照明量であり、人工光源の色再現忠実性を太陽光またはフィラメント光源のそれと比較する（後者の２つは１００のＣＲＩを有する）。
【００１９】
ＣＣＴまたは相関色温度は、当業者によく知られた、単位ケルビンを伴う照明量である。数値が高いほど、人工放射源からのより冷たい白色が観察者に見える。ＣＣＴは、その色温度がＣＩＥダイアグラム内でＰｌａｎｃｋｉａｎ曲線に従う黒体放射の概念に従う。
【００２０】
ルーメン当量は、当業者によく知られた、単位ワットを伴う放射計のある放射電力における光度計の光源のルーメン中の光束の大きさを記載する単位ｌｍ／Ｗを伴う照明量である。ルーメン当量が高いほど、光源はより効率的である。
【００２１】
ルーメンは、当業者によく知られた、放射線源から発された全体の可視放射線の量である、光源の光束を説明する測光照明量である。光束が大きいほど、観察者に光源が明るくみえる。
【００２２】
ＣＩＥ ｘおよびＣＩＥ ｙは、当業者によく知られた、ＣＩＥ標準表色系（ここでは、標準観察者１９３１(standard observer 1931)）における座標を表し、これにより、光源の色が説明される。
上述された全ての表示は、当業者によく知られた方法により、光源の発光スペクトルから算出される。
【００２３】
加えて、本発明にかかる蛍光体は、約４１０ｎｍ〜５３０ｎｍ、好ましくは、４３０ｎｍ〜約５００ｎｍにひろがる広い範囲にわたって励起する。これらの蛍光体は、したがって、ＬＥＤまたは従来の放電ランプ（例えば、Ｈｇに基づく）などのＵＶ−または青色発光一次光源のために適当であるのみならず、４５１ｎｍにおける青色Ｉｎ３＋線を利用する光源などの光源のためにも適当である。
【００２４】
本発明にかかる蛍光体のさらなる利点は、ＬＥＤパッケージに拡散プロセスを介して環境から入り、こうして蛍光体の表面に到達し得る水分および水蒸気に対する安定性、およびＬＥＤパッケージ中の結合剤の硬化中に副生成物として、またはＬＥＤパッケージ中に添加剤として生じ得る酸性媒質に対する安定性である。本発明において好ましい蛍光体は、従来から今日までの窒化系蛍光体よりも高い安定性を有している。
【００２５】
本発明にかかる蛍光体の調製のための本発明にかかる方法において、ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料を混合し、ならびにステップｂ）において、混合物を還元的条件下で熱的に処理する。
【００２６】
上述した熱的処理において、これを少なくとも部分的に還元条件下で行うことが好ましい。
ステップｂ）において、反応は、８００℃より大きい温度で、好ましくは１２００℃より大きい温度で、および特に好ましくは、１４００℃〜１８００℃の範囲で、通常行う。
【００２７】
本明細書中、還元条件は、例えば、一酸化炭素、フォーミングガスもしくは水素などを用いてまたは少なくとも真空で、または酸素欠乏雰囲気、好ましくは窒素流中、好ましくはＮ２／Ｈ２流中および特に好ましくはＮ２／Ｈ２／ＮＨ３流中、で構築される。
【００２８】
純粋な形態で式Ｉで表される化合物を調製することを意図する場合、出発材料化学量論の正確な制御を介して、またはガラス様フラクションからの式Ｉで表される化合物の結晶の機械的な分離により、これを行うことができる。
分離は、当業者に知られた分離方法により例えば、異なる密度、粒子形状または粒経を介して、行うことができる。
【００２９】
本発明は、さらに、少なくとも１種の本発明にかかる蛍光体を含む少なくとも１の一次光源を有する光源に関する。ここで一次光源の発光極大は、通常、４１０ｎｍ〜５３０ｎｍ、好ましくは、４３０ｎｍ〜約５００ｎｍである。４４０〜４８０ｎｍの範囲が特に好ましく、ここで、一次放射線は、本発明の蛍光体によって、より長い波長の放射線に部分的にまたは完全に変換される。
【００３０】
本発明にかかる光源の好ましい態様において、一次光源は、発光性窒化インジウムアルミニウムガリウム、特に式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、式中０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、およびｉ＋ｊ＋ｋ＝１である、で表されるものである。
この種の光源の可能な形態は、当業者に知られている。それらは、種々の構造の発光ＬＥＤチップであり得る。
【００３１】
本発明にかかる光源のさらなる好ましい態様において、一次光源は、ＺｎＯ、ＴＣＯ（透明な導電性酸化物）、ＺｎＳｅもしくはＳｉＣに基づく発光配置、またはまた有機発光層（ＯＬＥＤ）に基づく配置である。
本発明にかかる光源のさらなる好ましい態様において、光源は、エレクトロルミネセンスおよび／またはフォトルミネセンスを示す源である。光源はさらにまた、プラズマ源または放電源であり得る。
対応する本発明にかかる光源は、発光ダイオードまたはＬＥＤとしても知られている。
【００３２】
本発明にかかる蛍光体は、個別に、または当業者によく知られている以下の蛍光体との混合物として用いることができる。対応する蛍光体は、例えば：
【００３３】
【化１】
【００３４】
【化２】
【００３５】
【化３】
【００３６】
【化４】
である。
【００３７】
本発明にかかる一態様において、光源が、本発明にかかる蛍光体に加えて緑色発光蛍光体を含むことが好ましい。対応する蛍光体は、当業者に知られており、当業者により上述したリストから選択されることができる。本発明において好ましい緑色発光蛍光体は第１にバリウム含有オルトケイ酸塩蛍光体、および第２にルテニウム含有ガーネット蛍光体である。
【００３８】
特に好ましい態様において、今度は、本発明にかかる蛍光体が本質的に一次光源からの光により照射され、一方で緑色発光蛍光体が本質的に赤色発光蛍光体をすでに通過した光またはそこで散乱した光により照射されるように、蛍光体が、一次光源上に配置されることが好ましい。これは、本発明にかかる蛍光体を一次光源と緑色発光蛍光体との間に設置することにより達成されることができる。
【００３９】
本発明の蛍光体は、用途に応じて、樹脂（例えばエポキシもしくはシリコーン樹脂）中に分散するか、または適当な大きさの比率の場合には、一次光源上に直接配置されるか、あるいはそこから離れて配置されることができる（後者の配置はまた、「遠隔蛍光技術」を含む）。遠隔蛍光技術の利点は、当業者に知られており、例えば以下の刊行物により公開されている：Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, No. 21 (2005). L649-L651。
【００４０】
さらなる態様において、蛍光体と一次光源との間の光結合を、光伝導配置によって達成するのが好ましい。したがって、一次光源が、中央の位置に設置され、光伝導性デバイス、例えば光ファイバーなどによって蛍光体に光学的に結合することが可能である。このようにして、単に、光スクリーンを形成するように配置され得る１種または種々の蛍光体と、一次光源に結合する光学導波路とからなる照明の要望に適合した照明を実現することができる。このようにして、強力な一次光源を、電気的設置に好ましい位置に位置させ、光学導波路に結合した蛍光体を含む照明を、さらなる電気的配線なしで、しかし代わりに単に光学導波路を取り付けることによって、任意の所望の位置に設置することができる。
【００４１】
本発明は、さらに、それが少なくとも１の本発明にかかる光源を含むことを特徴とする、特にディスプレイデバイスの背面照明のための、照明ユニット、および、それが少なくとも１の本発明にかかる照明ユニットを有することを特徴とする、背面照明を有するディスプレイ、特に液晶ディスプレイデバイス（ＬＣディスプレイ）に関する。
【００４２】
本発明のさらなる局面は、１種または２種以上の上および下に記載する蛍光体を含む電気的または電気光学的デバイスに関する。さらなる局面は、上および下に記載する蛍光体の電気的または電気光学的デバイスにおける使用に関する。電気的または電気光学的デバイスは、また、例えば、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、有機太陽電池（Ｏ−ＳＣ）、有機レーザーダイオード（Ｏ−レーザー）、有機集積回路（Ｏ−ＩＣ）、ＲＦＩＤ（無線自動識別）タグ、光検出器、センサー、論理回路、記憶素子、コンデンサ、電荷注入層、ショットキーダイオード(Schottky diode)、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基板もしくは導電性構造、光伝導体、電子写真用素子、または有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）であることができる。
【００４３】
ＬＥＤにおける使用において本発明にかかる蛍光体の粒径は、５０ｎｍ〜３０μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
ＬＥＤにおける使用のために、蛍光体は、また、球状粒子、薄片および構造化された材料およびセラミックスなどの任意の所望の外形に変換されることができる。これらの形状は、本発明において用語「成形体」の下で要約される。成形体は、好ましくは「蛍光体本体」である。したがって、本発明はさらに、本発明にかかる蛍光体を含む成形体に関する。
【００４４】
さらに好ましい態様において、蛍光成形体は、構造化（例えばピラミッド形の）表面をＬＥＤチップの反対側に有する（DE 102006054330を参照、それは、その全範囲において本出願の文脈に参照の様式により組み込まれる）。これによって、可能な限り多くの光が、蛍光体から分離する(coupled out)ことを可能とする。蛍光体上の構造化された表面は、すでに構造化されている適当な材料でその後コーティングすることによって、または以降の段階において、（フォト）リソグラフィー法、エッチング法によって、またはエネルギーもしくは材料ビームを用いた書き込み法によって、または機械力の作用によって作製可能である。
【００４５】
さらに好ましい態様において、本発明の蛍光成形体は、ＬＥＤチップの反対側に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ２、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはこれらの材料の組み合わせを含むナノ粒子、あるいは蛍光体組成物を有する粒子を担持する粗面を有する。ここで粗面は、数１００ｎｍまでの粗さを有する。被覆された表面は、全反射を低減するかまたは防止することができ、光が本発明の蛍光体から分離することができるという利点を有する（DE 102006054330を参照。それは、その全範囲において本出願の文脈に参照の様式により組み込まれる）。
【００４６】
本発明の蛍光成形体が、チップの外側を向く表面上に、一次放射線および／または蛍光体本体により発せられる放射線の分離を単純化させる整合された屈折率の層を有するのが、さらに好ましい。
【００４７】
さらに好ましい態様において、蛍光体は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはそれらの混合酸化物からなる連続表面コーティングを有する。この表面コーティングは、コーティング材料の屈折率の適当な傾斜づけを通じて、屈折率が環境に整合できるという利点を有する。この場合において、蛍光体の表面における光の散乱が低減され、より大きな割合の光が蛍光体中に浸透し、そこで吸収および変換されることができる。さらに、整合された屈折率を有する表面コーティングにより、内部の全反射が低減されるため、より多くの光が蛍光体から分離することが可能になる。
【００４８】
さらに、蛍光体をカプセル封入しなければならない場合には、連続層は有利である。これは、蛍光体またはその一部の、隣接する環境において拡散する水または他の材料についての感度に対抗するために必要であり得る。閉じた殻を用いて封入するさらなる理由は、チップにおいて生じる熱からの実際の蛍光体の熱的分断である。この熱のため、蛍光体の蛍光収率が低減し、また蛍光の色に影響し得る。最後に、このタイプのコーティングは、蛍光体において生じる格子振動が環境中に伝播することを防止することによって蛍光体の効率が上昇することを可能にする。
【００４９】
さらに、蛍光体が、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ２および／またはＹ２Ｏ３またはそれらの混合酸化物から、あるいは蛍光体組成物からなる多孔性表面コーティングを有するのが、好ましい。これらの多孔性コーティングは、単一の層の屈折率をさらに低減させる可能性を提供する。このタイプの多孔性コーティングを、WO 03/027015に記載されている３種の慣用の方法によって製造することができ、それは、その全範囲で本願の文脈に参照の様式によって組み込まれる：ガラス（例えばソーダ石灰ガラス（US 4019884を参照））のエッチング、多孔質層の適用および多孔質層とエッチング操作との組み合わせ。
【００５０】
さらに好ましい態様において、蛍光体は、好ましくはエポキシまたはシリコーン樹脂からなる、周囲環境への化学的結合を促進する官能基を担持する表面を有する。これらの官能基は、例えば、オキソ基を介して結合し、エポキシドおよび／またはシリコーンに基づく結合剤の構成成分への結合を形成することができる、エステルまたは他の誘導体であることができる。このタイプの表面は、蛍光体の結合剤中への均一な取り込みが促進されるという利点を有する。さらに、蛍光体／結合剤系の流動学的特性およびまたポットライフを、これによりある程度調整することができる。混合物の処理は、このように単純化される。
【００５１】
ＬＥＤチップに適用される本発明の蛍光体層が、好ましくはシリコーンおよび蛍光体粒子の混合物からなり、かつ、シリコーンが表面張力を有するため、この蛍光体層は、微視的なレベルでは均一ではなく、または層の厚さは、完全に一定ではない。
【００５２】
さらに好ましい態様としての薄片形態の蛍光体の調製を、対応する金属塩および／または希土類塩から慣用のプロセスにより行う。調製プロセスは、EP 763573およびDE 102006054330に詳細に記載されており、それらは、参照の様式によりその全範囲で本願の文脈に組み込まれる。これらの薄片形態の蛍光体は、例えば極めて大きいアスペクト比、原子的に平滑な表面および調整可能な厚さを有する例えば、雲母、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ガラスまたはＴｉＯ２薄片を含む、天然のまたは合成的に調製した高度に安定な担体または支持体を、蛍光体層で、水分散体または懸濁液中の沈殿反応によって被覆することによって、調製することができる。雲母、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ガラスもしくはＴｉＯ２またはそれらの混合物に加えて、薄片はまた、蛍光体材料自体からなるか、または１種の材料から構築されてもよい。薄片自体が単に、蛍光体コーティングのための担体としての役割を果たす場合には、後者は、ＬＥＤの一次放射線に対して透明であるか、または一次放射線を吸収し、このエネルギーを蛍光体層に輸送する材料からならなければならない。薄片形態の蛍光体を、樹脂（例えばシリコーンまたはエポキシ樹脂）中に分散させ、この分散体を、ＬＥＤチップに適用する。
【００５３】
薄片形態の蛍光体を、工業的大規模において、５０ｎｍ〜約２０μｍ、好ましくは１５０ｎｍ〜５μｍの厚さで調製することができる。ここでの直径は、５０ｎｍ〜２０μｍである。
これらは一般的に、１：１〜４００：１、特に３：１〜１００：１のアスペクト比（粒子の厚さに対する直径の比）を有する。
薄片の大きさ（長さ×幅）は、配置に依存する。薄片はまた、特にそれらが特に小さい寸法を有する場合には、変換層内の散乱の中心として適する。
【００５４】
ＬＥＤチップに面する本発明の薄片形態の蛍光体の表面に、ＬＥＤチップによって発せられた一次放射線に関する反射防止作用を有するコーティングを設けることができる。この結果、一次放射線の後方散乱が低減され、後者が本発明の蛍光体本体中へより良好に結合することができる。
【００５５】
この目的に適するのは、例えば、以下の厚さｄ：ｄ＝［ＬＥＤチップの一次放射線の波長／（４×蛍光体セラミックスの屈折率）］を有しなければならない、屈折率を整合させたコーティングである。例えばGerthsen, Physik [Physics], Springer Verlag, 第１８版、1995を参照。これらのコーティングはまた、フォトニック結晶からなっていてもよく、それはまた、特定の機能を達成するために薄片形態の蛍光体の表面を構造化することを含む。
【００５６】
セラミックス体の形態の本発明の成形体は、DE102006037730（Merck）（その全範囲で本願の文脈に参照の様式により組み込まれる）に記載されるプロセスと同様に製造される。このプロセスにおいて、蛍光体は、対応する出発物質およびドーパントを混合することによる湿式化学法により調製され、その後アイソスタティック圧縮（isostatic pressing）に供され、均一で、薄く、非孔質の薄片の形態で直接チップの表面に適用される。したがって、蛍光体の励起および発光の位置依存の変化はなく、これは、提供されたＬＥＤが一定の色の均一な光円錐を発して、高い光出力を有することを意味する。セラミックス蛍光体本体を、工業的大規模で、例えば数１００ｎｍ〜約５００μｍの厚さの薄片として製造することができる。薄片の大きさ（長さ×幅）は、配置に依存する。チップに直接適用する場合、薄片の寸法は、適当なチップ配置（例えばフリップチップ配置）のチップ表面の約１０％〜３０％の特定の余分な寸法を有するチップの大きさ（約１００μｍ*１００μｍ〜数ｍｍ２）に従って、または相応に選択すべきである。蛍光体薄片を完成したＬＥＤ上に設置する場合には、発せられた光円錐のすべては、薄片を通過する。
【００５７】
セラミックス蛍光体本体の側面を、軽金属または貴金属、好ましくはアルミニウムまたは銀で被覆することができる。金属被覆は、光が蛍光体本体から横方向に出ないという効果を有する。横方向に出る光は、ＬＥＤから分離する光束を低減させることができる。セラミックス蛍光体本体の金属被覆を、棒または薄片を得るアイソスタティック圧縮後のプロセス段階で行ない、ここで、棒または薄片を、任意に金属被覆の前に必要な大きさに切断することができる。このために、側面を、例えば硝酸銀およびグルコースを含む溶液で湿潤させ、その後高温のアンモニア雰囲気に曝露する。このプロセスにおいて、例えば、銀被覆が側面に形成する。
【００５８】
代替的には、無電解金属化処理が適当である。例えば、Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie [Textbook of Inorganic Chemistry], Walter de Gruyter VerlagまたはUllmanns Enzyklopaedie der chemischen Technologie [Ullmann's Encyclopaedia of Chemical Technology]を参照。
セラミックス蛍光体本体を、必要に応じて、ＬＥＤチップのベースボードに、水ガラス溶液を用いて固定することができる。
【００５９】
さらなる態様において、セラミックス蛍光体本体は、ＬＥＤチップの反対側に構造化された（例えばピラミッド形の）表面を有する。これによって、可能な限り多くの光が蛍光体本体から分離するのが可能になる。蛍光体本体上の構造化された表面は、構造化された圧力板を有する圧縮型を用いてアイソスタティック圧縮を行い、したがって構造を表面中にエンボス加工することにより作成される。構造化された表面は、最も薄い可能な蛍光体本体または薄片を製造することが目的である場合に所望される。プレス条件は、当業者に知られている(J. Kriegsmann, Technische keramische Werkstoffe [Industrial Ceramic Materials], 第４章、Deutscher Wirtschaftsdienst, 1998を参照)。用いるプレス温度がプレスされるべき物質の融点の２／３〜５／６であるのが、重要である。
【００６０】
以下の例は、本発明を例示することを意図する。しかし、それらを、いかなる方法においても限定的であると見なすべきではない。組成物において用いることができるすべての化合物または構成成分は、知られており、商業的に入手できるか、または既知の方法によって合成することができる。例において示す温度を、常に℃である。さらに、記載において、およびまた例において、組成物中の構成成分の添加量は常に、合計１００％まで加えられることは、言うまでもない。示した百分率データは、常に示した関連性において考慮されるべきである。しかし、それらは通常、常に、示した部分的量または合計量の重量に関する。
【００６１】
例
例１：異なる組成の混合物（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２−０．５ｙ−ｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ：Ｅｕ（ＩＩ）ｘ＊ＳｉＯ２の調製
例１Ａ：Ｓｒ１．６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．２＊２．１ＳｉＯ２
４．２２０３ｇ（１４．５１ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．３０７４ｇ（１．８５ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、０．１１６３ｇ（０．９２ｍｍｏｌ）のＳｒＦ２および１．３９１１ｇ（２３．１５ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
【００６２】
元素分析は、物質が、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８よりも低いＳｒ／Ｓｉ比を有し、有意な量の酸素を含むことを示す。物質を粉末Ｘ線回折計（図１）で測定し、結晶構造をＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８結晶構造型から出発するリートベルト法(Rietveld refinement)を用いて決定した。Ｘ線粉末パターンをＳｔｏｅ＆Ｃｉｅ． ＧｍｂＨからのＳｔａｄｉＰ ６１１ ＫＬ透過粉末Ｘ線回折計を用いて記録した。Ｘ線管は、Ｃｕ−Ｋα１放射線を発し、ゲルマニウム［１１１］−集束一次線モノクロメーターおよびリニアＰＳＤ検出器を使用した。
【００６３】
リートベルト法は、Finger、CoxおよびJephcoat法(L.W. Finger, D.E. Cox and A. P. Jephcoat, J. Appl. Cryst., 27, 1994, 892-900)による非対称の補正（「日傘効果(umbrella effect)」）を含む、Thompson、CoxおよびHastings擬Voigt (P. Thompson, D.E. Cox and J.B. Hastings, J. Appl. Cryst.,20, 1987, 79-83)反射プロファイルを用いたＧＳＡＳプログラム(A.C. Larson and R.B. Von Dreele, General Structure Analysis System (GSAS), Los Alamos National Laboratory Report LAUR, 2004, 86-748)を使用して、行った。このために、まず、格子定数、ゼロ点、バックグラウンド（非晶フラクションを含む）および反射プロファイルをモデル−フリーＬｅＢａｉｌ法(LeBail refinement)において調整し、そしてバックグラウンドおよび反射プロファイルのパラメータは、その後のリートベルト法において一定に保った。構造モデルのために、元素分析から得られたユーロピウム含量を対応してストロンチウム原子位置に比例して設定し、そこで保持した。すべての原子の位置および関連する等方性偏移パラメータを自由に精密化した。ユーロピウム占有因子をストロンチウムの位置の占有因子と結合し、自由に精密化した。ストロンチウムおよびユーロピウム占有因子の合計を再現性よく１００％未満の値に精密化した。
【００６４】
測定されたパターンのＳｒ／Ｅｕ位置の完全な占有率で計算されたパターンからの違いは、試料中の優越方位（いわゆる組織効果）などの他の効果によって説明できない。優越方位は試料の目立った形態の場合にのみ生じるが、しかし電子顕微鏡の走査の結果は、なんらこの兆候を与えない。試料物質は、数ミクロンの領域の不規則な形態の粒子からなる。加えて、物質を、測定前に乳鉢中で粉砕した。４次球面調和モデルを用いた優越方位の精密化試験は、事実上なんら優越方位を与えなかった。この理由から、Ｓｒ欠陥の測定の間、精密化はなされなかった。原子位置の精密化は、わずかな動きのみをもたらし、したがって、構造モデルは、化学的および物理的に許容可能であり続ける。これと、計算されたパターンと測定されたパターンとの合致は、構造モデル、すなわち、個々の原子位置の対応する占有が決定された結晶構造、の正確さを証明する。
【００６５】
物質の非晶フラクションはＸ線パターンのバックグラウンドで減算され、したがって測定になんら役割を果たしていない。この程度まで、リートベル分析は、選択的に結晶相の元素組成および結晶構造を与える。パターン中の面積比からの非晶含量の推定は、元素分析の結果と相関する。
終局生成物は、図２で示される蛍光スペクトル、図３ａで示される励起スペクトル、図３ｂで示される反射スペクトルを示す。
【００６６】
例１Ｂ：Ｓｒ１．５Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．３＊２．３ＳｉＯ２の合成
４．０２５７ｇ（１３．８４ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．５３０１ｇ（３．１９ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、０．１１４６ｇ（０．９１ｍｍｏｌ）のＳｒＦ２および１．３７０７ｇ（２２．８１ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００６７】
例１Ｃ：Ｓｒ１．４Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ０．４＊２．８ＳｉＯ２の合成
３．８３６６ｇ（１３．１９ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．７４６３ｇ（４．５０ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、０．１１３０ｇ（０．９０ｍｍｏｌ）のＳｒＦ２および１．３５０９ｇ（２２．４８ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００６８】
例１Ｄ：Ｂａ１．７６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ０．０４の合成
６．４５３ｇ（１４．６６ｍｍｏｌ）のＢａ３Ｎ２、０．１６６ｇ（１ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、５．６６６ｇ（３９．５８３ｍｍｏｌ）のＳｉ３Ｎ４および０．３７６ｇ（６．２５ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００６９】
例１Ｅ：Ｃａ０．３５Ｓｒ１．４１Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ０．０４の合成
３．４２ｇ（１１．７６ｍｍｏｌ）のＳｒ３Ｎ２、０．４３ｇ（２．９２ｍｍｏｌ）のＣａ３Ｎ２、０．１６６ｇ（１ｍｍｏｌ）のＥｕＮ、５．６６６ｇ（３９．５８３ｍｍｏｌ）のＳｉ３Ｎ４および０．３７６ｇ（６．２５ｍｍｏｌ）のＳｉＯ２をグローブボックス中の瑪瑙乳鉢中で十分に混合する。混合物を、コランダムるつぼ中に移送し、これをモリブデンホイルで覆い、オーブンに移送する。そこで、混合物を１６００℃の温度にて、Ｎ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で８時間か焼する。ついで物質を除去し、１モルＨＣｌ溶液で３時間洗浄し、吸引を用いてろ過し、水で洗浄し、そして乾燥する。
例１Ａで記載したように構造決定を行い、示された組成を与えた。
【００７０】
図４は、ＣＩＥ １９３１カラーチャート中における例１Ａ（２）、例１Ｂ（３）、例１Ｃ（４）、例１Ｄ（５）および例１Ｅ（６）からの蛍光体のカラーポイントを、理想黒体放射のＰｌａｎｃｋｉａｎ曲線（１）とともに、示す。
【００７１】
例１Ｆ：Ｓｒ１．６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．２＊２．１ＳｉＯ２の単離
結晶のガラス様フラクションを、例１Ａからの試料から顕微鏡下で分離した。結晶フラクションは化合物Ｓｒ１．６Ｓｉ５Ｎ７．６Ｏ０．４：Ｅｕ（ＩＩ）０．２＊２．１ＳｉＯ２である。
【００７２】
例２：蛍光体のＬＥＤへの適用
Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ＯＥ ６５５０シリコーン樹脂中で、種々の濃度の蛍光体を、シリコーンの５ｍｌの成分Ａおよび５ｍｌの成分Ｂを、スピードミキサを用いた均一化によって２種の分散体ＡおよびＢが結合した後に下記のシリコーン／蛍光体混合比を与える等量の蛍光体と混合することにより、調製する。
５重量％の蛍光体、
１０重量％の蛍光体、
１５重量％の蛍光体および
３０重量％の蛍光体。
【００７３】
これらの混合物を各々Ｅｓｓｅｍｔｅｃディスペンサに移送し、Ｍｉｍａｋｉ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓからの空のＬＥＤ−３５２８パッケージに導入する。シリコーンが１５０℃、１時間硬化した後、ＬＥＤをＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓからの構成からなる配置：ＣＡＳ１４０分光計およびＩＳＰ２５０積分球を用いて照明項目について特性評価を行う。測定のために、ＬＥＤを、Ｋｅｉｔｈｌｅｙからの調節可能な電流源を用いて室温にて、２０ｍＡの電流強度に接触させる。図５は、シリコーン中の蛍光体使用濃度（５、１０、１５および３０重量％）の関数としての、変換されたＬＥＤのＣＩＥ ｘ カラーポイントに対してプロットした輝度（変換されたＬＥＤのルーメン／ｍＷ青色ＬＥＤチップの光強度にて）を示す。
【００７４】
ルーメン当量は、当業者によく知られた、単位ワットを伴う放射計のある放射電力における光度計の光源のルーメン中の光束の大きさを記載する単位ｌｍ／Ｗを伴う照明量である。ルーメン当量が高いほど、光源はより効率的である。
【００７５】
ルーメンは、当業者によく知られた、放射線源から発された全体の可視放射線の量である、光源の光束を説明する測光照明量である。光束が大きいほど、観察者に光源が明るくみえる。
【００７６】
ＣＩＥ ｘおよびＣＩＥ ｙは、当業者によく知られた、ＣＩＥ標準表色系（ここでは、標準観察者１９３１）における座標を表し、これにより、光源の色が説明される。
上述された全ての表示は、当業者によく知られた方法により、光源の発光スペクトルから算出される。
【００７７】
例３：蛍光体Ｌｕ２．９７Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ０．０３（「ＬｕＡＧ」）の調製
３８７ｇの炭酸水素アンモニウムを４．３リットルの脱イオン水に１時間にわたって溶解させる。１４８ｇの塩化アルミニウム６水和物、１３５ｇの塩化ルテニウム６水和物および０．８６ｇの塩化セリウム８水和物を２．７ｌの脱イオン水に溶解させ、炭酸水素塩溶液に０．７５時間にわたって滴下する。炭酸水素塩溶液をｐＨ８に調整する。生成した沈殿物を吸引を伴ってろ過し、および洗浄し、そして乾燥させ、およびオーブンに移送する。沈殿物を、空気中にて１０００℃で２時間、前か焼し、および次いで１７００℃で６時間、還元的か焼に供する。化合物の発光スペクトルを図１に示す。
【００７８】
例４：蛍光体混合物の調製
１０ｇのＬｕ２．９７Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ０．０３（「ＬｕＡＧ」）を１ｇの例１Ａからの蛍光体と密に混合する。
【００７９】
例５：発光ダイオード（「ＬｕＡＧ−例１Ａ」）の製造
例４からの蛍光体混合物を２成分シリコーン（Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇからのＯＥ ６５５０）とタンブルミキサー中で、等量の蛍光体混合物がシリコーンの２成分中に分散するように混合する：シリコーン中の蛍光体混合物の合計濃度は８重量％である。
【００８０】
５ｍｌの各２蛍光体含有シリコーン成分を均一に互いに混合し、ディスペンサに移送する。１００μｍ２ ＧａＮチップを含有するＯＳＡ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｂｅｒｌｉｎからの空のＬＥＤパッケージを、ディスペンサを用いて充填する。その後シリコーンを固化するために、、ＬＥＤを加熱チャンバに１５０℃、１時間配置する。
【００８１】
例６：赤色発光蛍光体が本質的に一次光源からの光により照射され、一方で緑色発光蛍光体が本質的に赤色発光蛍光体をすでに通過した光またはそこで散乱した光により照射されるように、蛍光体が一次光源上に配置された、発光ダイオードの製造
例１ＡまたはＬｕＡＧからの蛍光体を２成分シリコーン（Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇからのＯＥ ６５５０）とタンブルミキサー中で、等量の蛍光体混合物がシリコーンの２成分中に分散するように混合する：シリコーン中の緑色蛍光体の濃度は、８重量％のＬｕＡＧ（プレミックスＡ）または１重量％の例１Ａにかかる蛍光体（プレミックスＢ）である。
【００８２】
５ｍｌのプレミックスの各２蛍光体含有シリコーン成分を均一に互いに混合し、ディスペンサに移送する。１００μｍ２ ＧａＮチップを含有するＯＳＡ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｂｅｒｌｉｎからの空のＬＥＤパッケージを、ディスペンサを用いて充填する。プレミックスＢをまず導入する。その後シリコーンを固化するために、ＬＥＤを加熱チャンバに１５０℃、１時間配置する。プレミックスＡを続いて導入し、そして、シリコーンを再度加熱チャンバ内で固化する。
【００８３】
例２、４、５および６はまた、同様に例１Ｂ〜１Ｅにかかる蛍光体または他の本発明にかかる蛍光体を用いて行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
Ａ２−０．５ｙ−ｘＥｕｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ （Ｉ）
式中、
Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選択される１種または２種以上の元素を表し、
ｘは、０．００５〜１の範囲の値を表し、および
ｙは、０．０１〜３の範囲の値を表す、
で表される化合物。
【請求項２】
ＡがＳｒを表すことを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
ｘが、０．０１〜０．８の範囲、好ましくは０．０２〜０．７の範囲、および特に好ましくは０．０５〜０．６の範囲の値を表すことを特徴とする、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
ｙが、０．１〜２．５の範囲、好ましくは０．２〜２の範囲、および特に好ましくは０．２２〜１．８の範囲の値を表すことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
化合物が、ケイ素−および酸素−含有化合物との混合物の形態であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６】
式Ｉ
Ａ２−０．５ｙ−ｘＥｕｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ （Ｉ）
式中、
Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選択される１種または２種以上の元素を表し、および
ｘは、０．００５〜１の範囲の値を表し、および
ｙは、０．０１〜３の範囲の値を表す、
で表される少なくとも１種の化合物ならびに
少なくとも１種のさらなるケイ素−および酸素−含有化合物を含む、混合物。
【請求項７】
式Ｉで表される化合物が、３０〜９５重量％の範囲内、好ましくは５０〜９０重量％の範囲内、および特に好ましくは６０〜８８重量％の範囲内の重量あたりの比率で混合物中に存在することを特徴とする、請求項６に記載の混合物。
【請求項８】
ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料が、混合され、ならびにステップｂ）において、混合物が還元的条件下で熱的に処理されるプロセスにより、混合物が得られ得ることを特徴とする、請求項６または７に記載の混合物。
【請求項９】
ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料が、混合され、ならびにステップｂ）において、混合物が還元的条件下で熱的に処理されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の化合物または請求項６〜８のいずれか一項に記載の混合物の調製方法。
【請求項１０】
ステップｂ）において、反応が、８００℃より大きい温度で、好ましくは１２００℃より大きい温度で、および特に好ましくは、１４００℃〜１８００℃の範囲で、行われることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップｂ）が、窒素流中、好ましくはＮ２／Ｈ２流中および特に好ましくはＮ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で行われることを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
光源が少なくとも１種の請求項１〜５のいずれか一項に記載の蛍光体または請求項６〜８のいずれか一項に記載の混合物を含むことを特徴とする、少なくとも１の一次光源を有する光源。
【請求項１３】
一次光源が、発光性窒化インジウムアルミニウムガリウム、特に式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、式中０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、およびｉ＋ｊ＋ｋ＝１である、で表されるものであることを特徴とする、請求項１２に記載の光源。
【請求項１４】
光源が緑色発光蛍光体を含むことを特徴とする、請求項１２または１３に記載の光源。
【請求項１５】
式Ｉで表される蛍光体が本質的に一次光源からの光により照射され、一方で緑色発光蛍光体が本質的に赤色発光蛍光体をすでに通過した光またはそこで散乱した光により照射されるように、蛍光体が、一次光源上に配置されることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の光源。
【請求項１６】
式Ｉで表される蛍光体が、一次光源と緑色発光蛍光体との間に設置されることを特徴とする、請求項１５に記載の光源。
【請求項１７】
少なくとも１種の請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の光源を含むことを特徴とする、照明ユニット、特にディスプレイデバイスの背面照明のための照明ユニット。
【請求項１８】
少なくとも１種の請求項１７に記載の照明ユニットを含むことを特徴とする、背面照明を有するディスプレイデバイス、特に液晶ディスプレイデバイス（ＬＣディスプレイ）。
【請求項１９】
変換蛍光体、特に発光ダイオードの青色または近紫外発光の部分的または完全な変換のための変換蛍光体としての、少なくとも１種の請求項１〜５のいずれか一項に記載の蛍光体または請求項６〜８のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【請求項１】
式Ｉ
Ａ２−０．５ｙ−ｘＥｕｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ （Ｉ）
式中、
Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選択される１種または２種以上の元素を表し、
ｘは、０．００５〜１の範囲の値を表し、および
ｙは、０．０１〜３の範囲の値を表す、
で表される化合物。
【請求項２】
ＡがＳｒを表すことを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
ｘが、０．０１〜０．８の範囲、好ましくは０．０２〜０．７の範囲、および特に好ましくは０．０５〜０．６の範囲の値を表すことを特徴とする、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
ｙが、０．１〜２．５の範囲、好ましくは０．２〜２の範囲、および特に好ましくは０．２２〜１．８の範囲の値を表すことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項５】
化合物が、ケイ素−および酸素−含有化合物との混合物の形態であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項６】
式Ｉ
Ａ２−０．５ｙ−ｘＥｕｘＳｉ５Ｎ８−ｙＯｙ （Ｉ）
式中、
Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選択される１種または２種以上の元素を表し、および
ｘは、０．００５〜１の範囲の値を表し、および
ｙは、０．０１〜３の範囲の値を表す、
で表される少なくとも１種の化合物ならびに
少なくとも１種のさらなるケイ素−および酸素−含有化合物を含む、混合物。
【請求項７】
式Ｉで表される化合物が、３０〜９５重量％の範囲内、好ましくは５０〜９０重量％の範囲内、および特に好ましくは６０〜８８重量％の範囲内の重量あたりの比率で混合物中に存在することを特徴とする、請求項６に記載の混合物。
【請求項８】
ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料が、混合され、ならびにステップｂ）において、混合物が還元的条件下で熱的に処理されるプロセスにより、混合物が得られ得ることを特徴とする、請求項６または７に記載の混合物。
【請求項９】
ステップａ）において、二元窒化物、ハロゲン化物および酸化物またはそれらの対応する反応性形態から選択される適当な出発材料が、混合され、ならびにステップｂ）において、混合物が還元的条件下で熱的に処理されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の化合物または請求項６〜８のいずれか一項に記載の混合物の調製方法。
【請求項１０】
ステップｂ）において、反応が、８００℃より大きい温度で、好ましくは１２００℃より大きい温度で、および特に好ましくは、１４００℃〜１８００℃の範囲で、行われることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップｂ）が、窒素流中、好ましくはＮ２／Ｈ２流中および特に好ましくはＮ２／Ｈ２／ＮＨ３流中で行われることを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
光源が少なくとも１種の請求項１〜５のいずれか一項に記載の蛍光体または請求項６〜８のいずれか一項に記載の混合物を含むことを特徴とする、少なくとも１の一次光源を有する光源。
【請求項１３】
一次光源が、発光性窒化インジウムアルミニウムガリウム、特に式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、式中０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、およびｉ＋ｊ＋ｋ＝１である、で表されるものであることを特徴とする、請求項１２に記載の光源。
【請求項１４】
光源が緑色発光蛍光体を含むことを特徴とする、請求項１２または１３に記載の光源。
【請求項１５】
式Ｉで表される蛍光体が本質的に一次光源からの光により照射され、一方で緑色発光蛍光体が本質的に赤色発光蛍光体をすでに通過した光またはそこで散乱した光により照射されるように、蛍光体が、一次光源上に配置されることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の光源。
【請求項１６】
式Ｉで表される蛍光体が、一次光源と緑色発光蛍光体との間に設置されることを特徴とする、請求項１５に記載の光源。
【請求項１７】
少なくとも１種の請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の光源を含むことを特徴とする、照明ユニット、特にディスプレイデバイスの背面照明のための照明ユニット。
【請求項１８】
少なくとも１種の請求項１７に記載の照明ユニットを含むことを特徴とする、背面照明を有するディスプレイデバイス、特に液晶ディスプレイデバイス（ＬＣディスプレイ）。
【請求項１９】
変換蛍光体、特に発光ダイオードの青色または近紫外発光の部分的または完全な変換のための変換蛍光体としての、少なくとも１種の請求項１〜５のいずれか一項に記載の蛍光体または請求項６〜８のいずれか一項に記載の混合物の使用。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１３−５１８１５４（Ｐ２０１３−５１８１５４Ａ）
【公表日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５０３２８（Ｐ２０１２−５５０３２８）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００７９５４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９１８３９
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（５９１０３２５９６）メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (1,043)
【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． ２５０，Ｄ−６４２９３ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００７９５４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９１８３９
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（５９１０３２５９６）メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (1,043)
【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． ２５０，Ｄ−６４２９３ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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