赤色発光ＳｉＡｌＯＮベース材料

专利摘要:
本発明は、セリウム及びユウロピウムが含まれている組成（ＭＩＩＮ２／３）＊ｂ（ＭＩＩＩＮ）＊ｃ（ＭＩＶＮ４／３）＊ｄ１ＣｅＯ３／２＊ｄ２ＥｕＯ＊ｘＭＩＶＯ２＊ｙＭＩＩＩＯ３／２の赤色発光材料に関する。この材料は、青色光の増加されたルーメン当量及び吸収効率を有することが分かっている。
公开号:JP2011508001A
申请号:JP2010538996
申请日:2008-12-15
公开日:2011-03-10
发明作者:ペーター；ジェイ シュミット；ベイビー−セリヤッティ シュライネマケル；マチアス ハイデマン；ハンス−ヘルムト ベヒテル；ヴァルテル マイヤー；ヨエルグ メイエル
申请人:コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ；
IPC主号:C09K11-64

专利说明:

[0001] 本発明は、材料、特に、発光装置のための材料に関する。]
背景技術

[0002] 母材としてのケイ酸塩、リン酸塩（例えば、アパタイト）及びアルミン酸塩を有する蛍光体であって、活性化材料としての遷移金属又は希土類元素が前記母材に添加される、蛍光体が、広く知られている。青色ＬＥＤは、特に、近年、実用的になっており、このような蛍光体材料と組み合わせてこのような青色ＬＥＤを利用している白色光源の開発が、精力的に探究されている。]
[0003] 特に、所謂「ＳｉＡｌＯＮ」系に基づく発光性の材料は、これらの良好な光学的フィーチャによりこの分野における注目の的となっている。]
発明が解決しようとする課題

[0004] しかしながら、広範囲の用途において使用可能であり、特に、最適化された発光効率及び色レンダリングを備える蛍光体温白色ｐｃＬＥＤの作製を可能にする発光性材料に対する継続的な必要性が、依然として存在している。]
[0005] 特に、赤色発光蛍光体の分野において、幾つかの材料は、調査の対象となっている。]
[0006] 例えば、欧州特許第１６９６０１６Ａ１号において、材料ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕは、新規な赤色蛍光粉体として記載されている。しかしながら、前記材料は、高度に飽和した赤色の放出を示し、このことは、前記発光スペクトルの低いルーメン当量、従って、この蛍光体を使用する光源の低いルーメン出力を意味している。一般的な照明用途のために、より高度ルーメン当量は、これらが可能にする高い効率により、好適である。]
[0007] 本発明の目的は、良好な生産性及び安定性と共に、改善された光学フィーチャを改良した材料を提供することにある。]
課題を解決するための手段

[0008] この目的は、本発明の添付の請求項１に記載の材料によって解決される。従って、
組成ａ（ＭＩＩＮ２／３）＊ｂ（ＭＩＩＩＮ）＊ｃ（ＭＩＶＮ４／３）＊ｄ１ＣｅＯ３／２＊ｄ２ＥｕＯ＊ｘＭＩＶＯ２＊ｙＭＩＩＩＯ３／２であって、
ここで、ＭＩＩは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ及びＢａ又はこれらの混合物のグループから選択されるアルカリ土類金属であり、ＭＩＶは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｚｒ、Ｈｆ又はこれらの混合物から成るグループから選択され、ＭＩＩＩは、Ａｌ、Ｂ、Ｓｃ、Ｇａ及びＬｕ又はこれらの混合物から成るグループから選択され、
０．９５＊ｃ≦ａ＋ｄ１＋ｄ２≦１．２＊ｂ及びａ＋ｄ１＋ｄ２≧ｃ＋ｘ、
（ｂ＋ｙ）：（ｃ＋ｘ）≧１、
（ｂ＋ｙ）≦１＋１０＊ｄ１、
ｂ≧５＊ｙ、
ｃ≧１０＊ｘ、
ｄ１＞０
ｄ２≧０．００１
である組成の主相（main phase）を本質的に有する赤色発光材料が、提供される。]
[0009] 「赤色発光」なる語は、特に、当該材料が、（適切な励起において）５９０ｎｍと６７０ｎｍとの間に最大値を有する可視範囲の放出を示すことを意味している及び／又は含んでいる。]
[0010] 「本質的に」なる語は、特に、前記材料の９０％以上、好ましくは９５％以上であり、最も好ましくは９９％以上が、所望の構造及び／又は組成を有することを意味している。]
[0011] 「主相」なる語は、例えば、セラミック処理の間、例えば、添加されることができる添加剤を有する上述の材料の混合物から得られる更なる相があっても良いことを意味している。これらの添加剤は、完全に又は部分的に、最終的な材料に組み込まれても良く、この場合、幾つかの化学的に異なる種類の複合物であっても良く（僅かに異なる組成のガラス状の母材内に埋め込まれている主相の結晶であり、一般に、酸素含有量がより豊富である）、特に、フラックスとして従来技術に知られているような種類を含む。適切なフラックスは、アルカリ土類（又はアルカリ金属）、金属酸化物及びフッ化物、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮｅ等を含んでいる。]
[0012] このような材料は、本発明における広範囲の用途に関して、
− 前記材料の安定性は、通常、従来技術の材料と比較して、改善されている。前記材料は、通常、非常に高い熱安定性、特に、光熱安定性を有する；
− 前記ルーメン当量は、（比較可能な、青色／赤色変換の比に関して）従来技術の材料と比較して、非常に増大されている；及び
− （比較可能な色点に関して、）例えば、励起ＬＥＤによる青色光の変換効率も、非常に向上されている（相当する色位置のために）、
という有利な点の少なくとも１つを有することが分かっている。]
[0013] 如何なる理論にも縛られることなく、本発明者らは、本発明の多くの用途において見出され得る驚くべき効果は、少なくとも部分的に、例えば、励起ＬＥＤによって発される青色光が、赤色発光Ｅｕ（ＩＩ）によってだけではなく、Ｃｅ（ＩＩＩ）によっても吸収されることから生じると信じている。しかしながら、黄色のＣｅ（ＩＩＩ）放出の再吸収か又は直接的な量子力学的なエネルギ輸送かの何れかによって、第２のステップにおいて、Ｃｅ（ＩＩＩ）によって吸収される放射エネルギは、Ｅｕ（ＩＩ）へと効率的に輸送される。]
[0014] 従って、本発明に記載されている材料の使用は、ルーメン出力の向上に至る前記セラミックの低いＥｕ（ＩＩ）濃度のみを有する青色ＬＥＤ光の多くの用途の効率的な吸収を可能にする。]
[0015] 本発明の好ましい実施例によれば、ｄ２は、ｄ２＊０．１≦ｄ１≦ｄ２＊１０に従う。このことは、本発明における多くの用途に関して、前記材料の効率を更に増大させる。より好ましくは、ｄ２は、ｄ２＊０．３≦ｄ１≦ｄ２＊３に従い、最も好ましくはｄ２＊０．７≦ｄ１≦ｄ２＊１に従う。]
[0016] 本発明の好ましい実施例によれば、ｄ１は、０．００１≦ｄ１≦０．０１に従う。このことは、本発明における多くの用途に関して有利であることが示されている。]
[0017] 本発明の好ましい実施例によれば、ｄ２は、０．００１≦ｄ２≦０．００５に従う。このことは、本発明における多くの用途に関して有利であることが示されている。]
[0018] 本発明の好ましい実施例によれば、ルーメン当量ＬＥは、１００ ｌｍ／Ｗ以上であり、好ましくは１２０ ｌｍ／Ｗ以上である。]
[0019] 前記ルーメン当量（放射の前記発光効率とも称される）とは、所与のスペクトル分布を有する光源が１００％の放射効率によって達成することができる。放射出力に対する光束の理論的な最大比である。]
[0020] 本発明に関連して、Ｅｕ（ＩＩ）と比較されたＣｅ（ＩＩＩ）の電荷補償は、Ａｌ／Ｓｉ比を調整することによって実現されることに留意されたい。Ａｌ（ＩＩＩ）をＳｉ（ＩＶ）に置換すると、純負電荷を生じ、（この陰イオンの格子が不変のままであると仮定すると）Ｃａ（ＩＩ）サイト上のＣｅ（ＩＩＩ）を収容することができる。]
[0021] この種の電荷補償は、Ａｌ／Ｓｉ比の変化が、前記２つのイオンの類似性により、最小限だけ格子に影響を及ぼすので、本発明における多くの用途に関して有利であり、付加的なイオンの導入が回避され、前記材料のより良好な相純粋性及び安定性をもたらす。]
[0022] 本発明は、更に、
組成ａ（ＣａＮ２／３）＊ｂ（ＡｌＮ）＊ｃ（ＳｉＮ４／３）＊ｄ１ＣｅＯ３／２＊ｄ２ＥｕＯ＊ｘＳｉＯ２＊ｙＡｌＯ３／２であって
ここで、
０．９５＊ｃ≦ａ＋ｄ１＋ｄ２≦１．２＊ｂ及びａ＋ｄ１＋ｄ２≧ｃ＋ｘ、
（ｂ＋ｙ）：（ｃ＋ｘ）１、
（ｂ＋ｙ）≦１＋１０＊ｄ１、
ｂ≧５＊ｙ、
ｃ≧０＊ｘ、
０．００１≦ｄ１≦０．０１
０．００１≦ｄ２≦０．００５
ｄ１≦ｄ２
０．０１＊ｄ２≦ｄ１≦１０＊ｄ２
０≦（ｄ１＋ｄ２＋ｘ＋ｙ）≦０．４
である組成の主相を本質的に有する赤色発光材料に関する。]
[0023] このことは、特に、前記材料の光学的なフィーチャを増大させることが分かっている。]
[0024] 本発明は、更に、
組成ａ（ＭＩＩＮ２／３）＊ｂ（ＭＩＩＩＮ）＊ｃ（ＭＩＶＮ４／３）＊ｄ１ＣｅＯ３／２＊ｄ２ＥｕＯ＊ｘＭＩＶＯ２＊ｙＭＩＩＩＯ３／２であって、
ここで、ＭＩＩは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ及びＢａ又はこれらの混合物のグループから選択されるアルカリ土類金属であり、ＭＩＶは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｚｒ、Ｈｆ又はこれらの混合物から成るグループから選択され、ＭＩＩＩは、Ａｌ、Ｂ、Ｓｃ、Ｇａ及びＬｕ又はこれらの混合物を有するグループから選択され、
０．９５＊ｃ≦ａ＋ｄ１＋ｄ２≦１．２＊ｂ及びａ＋ｄ１＋ｄ２≧ｃ＋ｘ、
（ｂ＋ｙ）：（ｃ＋ｘ）≧１、
（ｂ＋ｙ）≦１＋１０＊ｄ１、
ｂ≧５＊ｙ、
ｃ≧１０＊ｘ、
ｄ１≧０
ｄ２≧０．００１
である組成の主相を本質的に持つ、本発明による赤色発光材料を有するセラミック材料に関する。]
[0025] 本発明の意味における「セラミック材料」なる語は、制御された量の孔を有する又は孔を有さない、特に、結晶質又は多結晶の小型の材料又は複合材料を意味している及び／又は含んでいる。]
[0026] 本発明の意味における「多結晶材料」なる語は、各領域が直径０．５μｍよりも大きく、異なる結晶方位を有し得る、８０％より多くの単結晶領域から成る、特に、９０％よりも大きい体積密度の主成分を有する材料を意味している及び／又は含んでいる。前記単結晶領域は、アモルファス又はガラス状の材料によって、又は付加的な結晶質成分によって接続されても良い。]
[0027] このようなセラミック材料は、本発明における広範囲の用途に関して、有利な点：
− 前記材料の安定性は、通常、従来技術の材料と比較して、改善されている。前記材料は、通常、非常に高い熱安定性、特に光熱安定性を有する；
− 前記ルーメン当量は、（比較可能な、青色／赤色変換の比に関して）従来技術の材料と比較して、大いに増大されている；及び
− 例えば、励起ＬＥＤによる青色光の変換効率も、（同等の色点に関して）大いに増大されている；
という有利な点の少なくとも１つを有することが分かっている。]
[0028] 如何なる理論にも縛られることなく、本発明者らは、本発明の多くの用途において見出され得る驚くべき効果は、少なくとも部分的に、例えば、励起ＬＥＤによって発される青色光が、赤色発光Ｅｕ（ＩＩ）によってだけではなく、Ｃｅ（ＩＩＩ）によっても吸収されることから生じると信じている。しかしながら、第２のステップにおいて、Ｃｅ（ＩＩＩ）によって吸収される放射エネルギは、黄色のＣｅ（ＩＩＩ）放出の再吸収か又は直接的な量子力学的なエネルギ輸送かの何れかいよって、Ｅｕ（ＩＩ）に効率的に輸送される。]
[0029] 従って、本発明に記載されているような、セラミック材料の使用は、多くの用途に関して、前記ルーメン出力の向上に至る前記セラミックのほんの低いＥｕ（ＩＩ）濃度を有する青色ＬＥＤ光の効率的な吸収を可能にする。]
[0030] 本発明の好ましい実施例によれば、ｄ２は、ｄ２＊０．１≦ｄ１≦ｄ２＊１０に従う。このことは、本発明における多くの用途に関して前記セラミック材料の効率を更に向上させる。更に好ましいｄ２は、ｄ２＊０．３≦ｄ１≦ｄ２＊３に従い、最も好ましくはｄ２＊０．７≦ｄ１≦ｄ２＊１に従う。]
[0031] 本発明の好ましい実施例によれば、ｄ１は、０．００１≦ｄ１≦０．０１に従う。このことは、本発明における多くの用途に関して有利であることが分かっている。]
[0032] 本発明の好ましい実施例によれば、ｄ２は、０．００１≦ｄ２≦０．００５に従う。このことは、本発明における多くの用途に関して有利であることが分かっている。]
[0033] 本発明の好ましい実施例によれば、ルーメン当量ＬＥは、１００ ｌｍ／Ｗ以上であり、好ましくは１２０ ｌｍ／Ｗ以上である。]
[0034] 前記ルーメン当量（放射の発光効率とも称される）とは、所与のスペクトル分布を有する光源が１００％の放射効率によって達成することができる、放射出力に対する光束の理論的な最大比である。]
[0035] 本発明の状況において、Ｅｕ（ＩＩ）と比較されたＣｅ（ＩＩＩ）に関する電荷補償は、前記Ａｌ／Ｓｉ比を調整することによって実現されることに留意されたい。Ａｌ（ＩＩＩ）のＳｉ（ＩＶ）への置換は、所与の陰イオン格子が不変のまま留まると仮定すると、結果として純負電荷を生じ、Ｃａ（ＩＩ）サイト上のＣｅ（ＩＩＩ）を収容し得る。]
[0036] この種の電荷補償は、Ａｌ／Ｓｉ比の変化が、２つのイオンの類似性により、最小限に格子のみに影響を及ぼすので、本発明における多くの用途に関して有利であり、付加的なイオンの導入も回避され、前記材料のより良好な相の純粋性及び安定性に至る。]
[0037] 本発明は、更に、
組成ａ（ＣａＮ２／３）＊ｂ（ＡｌＮ）＊ｃ（ＳｉＮ４／３）＊ｄ１ＣｅＯ３／２＊ｄ２ＥｕＯ＊ｘＳｉＯ２＊ｙＡｌＯ３／２であって、
ここで、
０．９５＊ｃ≦ａ＋ｄ１＋ｄ２≦１．２＊ｂ及びａ＋ｄ１＋ｄ２≧ｃ＋ｘ、
（ｂ＋ｙ）：（ｃ＋ｘ）≧１、
（ｂ＋ｙ）≦１＋１０＊ｄ１、
ｂ≧５＊ｙ、
ｃ≧１０＊ｘ、
０．００１≦ｄ１≦０．０１
０．００１≦ｄ２≦０．００５
ｄ１≦ｄ２
０．０１＊ｄ２≦ｄ１≦１０＊ｄ２
０≦（ｄ１＋ｄ２＋ｘ＋ｙ）≦０．４
である組成の主相を本質的に有する、本発明による赤色発光材料を有するセラミック材料に関する。]
[0038] 本発明の好ましい実施例によれば、前記セラミック材料の光熱安定性は、光出力密度１０Ｗ／ｃｍ２及び平均光子エネルギ２．７５ｅＶによる２００℃における１０００時間にわたる前記セラミック材料の露光の後、８０％以上かつ１００％以下である。]
[0039] 本発明の意味において「光熱安定性」なる語は、特に、熱及び高輝度励起の同時適用における発光輝度の維持を意味している及び／又は含んでおり、即ち１００％の光熱安定性は、前記材料が、同時の照射及び加熱によって、実質的に影響を受けないことを示している。]
[0040] 本発明の好ましい実施例によれば、前記セラミック材料の光熱安定性は、光出力密度１０Ｗ／ｃｍ２及び平均光子エネルギ２．７５ｅＶによる２００℃における１０００時間にわたるセラミック材料の照射の後、８２．５％以上かつ９５％以下、好ましくは８５％以上かつ９７％以下である。]
[0041] 本発明の好ましい実施例によれば、室温における前記セラミック材料の熱伝導率は、２Ｗｍ—１Ｋ—１以上であると共に、７０Ｗｍ—１Ｋ—１以下である。]
[0042] 本発明の一実施例によれば、前記セラミック材料は、６５０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下の波長の範囲における光に関して、空気中の垂直入射に関する透過性１０％以上かつ８５％以下を示している。]
[0043] 好ましくは、前記垂直入射に関する透過性は、６５０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下の波長範囲の光に関して、空気中で２０％以上かつ８０％以下、より好ましくは、６５０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下の波長範囲における光に関して３０％以上かつ７５％以下であり、最も好ましくは、６５０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下の波長範囲における光に関して、４０％よりも大きく、かつ、７０％よりも小さい。]
[0044] 本発明の意味において「透過性」なる語は、特に、前記材料によって吸収されることのない波長の入射光の１０％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、最も好ましくは４０％以上かつ８５％以下が、（任意の角における）空気の垂直入射の場合に当該サンプル中を透過されることを意味している。この波長は、好ましくは、６５０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下の範囲である。]
[0045] 本発明の好ましい実施例によれば、前記セラミック材料は、３ｇ／ｃｍ３以上、好ましくは３．１ｇ／ｃｍ３以上の密度を有する。]
[0046] 本発明の好ましい実施例によれば、前記セラミック材料は、前記理論的密度の９５％以上かつ１０１％以下の密度を有する。]
[0047] 本発明の好ましい実施例によれば、前記セラミック材料は、理論的密度の９７％以上かつ１００％以下の密度を有する。]
[0048] 本発明の上述の好ましい実施例による１００％よりも低い密度は、好ましくは、孔がまだ前記セラミックの母材内に存在する段階までの前記セラミックの焼結によって得られる。最も好ましいのは、前記セラミック母材内の孔の全体積が０．２％以上かつ２％以下の範囲にある９８．０％以上かつ９９．８％以下の密度である。より好ましい平均孔直径は、４００ｎｍ以上かつ１５００ｎｍ以下の範囲にある。]
[0049] 本発明は、更に、焼結ステップを有する本発明による発光装置のための材料を生成する方法に関する。]
[0050] 本発明の意味において、「焼結ステップ」なる語は、特に、前記焼結材料の主成分の液体状態に到達することなく、一軸又は等方圧力の印加と組み合わせられ得る熱の影響下での前駆体粉末の高密度化を意味している。]
[0051] 本発明の実施例によれば、前記焼結ステップは、常圧であり、好ましくは還元又は不活性雰囲気におけるものである。]
[0052] 本発明の実施例によれば、当該方法は、前記前駆体物質を、焼結の前の理論的密度の５０％以上から７０％以下まで、本発明の実施例によれば、５５％以上から６０％以下まで押圧するステップを更に有する。このことは、本発明に関して記載されている殆どの材料に対する焼結ステップを改善することが、実際に分かっている。]
[0053] 本発明の実施例によれば、本発明による発光装置のための材料を生成する方法には、
（ａ）前記材料のための前駆体材料を混合するステップと、
（ｂ）揮発性材料を除去するために、好ましくは、１３００℃以上かつ１８００℃以下の温度における、前記前駆体物質の任意の焼成のステップと、
（ｃ）任意の研削及び洗浄のステップと、
（ｄ）第１の押圧ステップであって、好ましくは、所望の形状（例えば、棒体—又はペレット形）における鋳型による適切な粉体圧縮手段を使用しての１０ｋＮ以上における一軸押圧ステップ、及び／又は、好ましくは、３０００バール以上かつ３５００バール以下における冷間等方押圧のステップ、
（ｅ）１５００℃以上かつ２２００℃以下における常圧焼結ステップと、
（ｆ）好ましくは、１００バール以上かつ２５００バール以下における、好ましくは１５００℃以上かつ２０００℃以下の温度における熱間押圧ステップ、及び／又は好ましくは１００バール以上かつ２５００バール以下における、好ましくは、１５００℃以上かつ２０００℃以下の温度における熱間一軸押圧ステップと、
（ｇ）オプションとしての、不活性又は還元雰囲気における１０００℃以上かつ１７００℃以下におけるポストアニールのステップと、
を有する。]
[0054] 本発明は、更に、本発明による赤色発光材料を更に有するセラミック材料を有する発光装置に関する。]
[0055] 本発明による発光装置、本発明による材料及び／若しくはセラミック材料、及び／並びに本方法によって生成される材料は、特に、
オフィス照明システム
家庭用途システム
店舗照明システム、
家庭照明システム、
アクセント照明システム、
スポット照明システム、
劇場照明システム、
光ファイバ用途システム、
投影システム、
自己照明表示システム、
ピクセル化された表示システム、
セグメント化された表示システム、
警告標識システム、
医学的な照明用途システム、
指標標識システム、
装飾照明システム、
ポータブルシステム、
自動車用途、及び
温室照明システム
の１つ以上である幅広い種類のシステム及び／又は用途において有用であり得る。]
[0056] 上述した構成要素、添付請求項に記載の構成要素及び上述の実施例における本発明によって使用されるべき構成要素は、関連する分野において知られているこのような選択基準が制限されることなく利用されることができるように、自身の大きさ、形状、材料の選択及び技術的な概念に関して如何なる特別な例外の影響を受けることはない。]
図面の簡単な説明

[0057] １つの本発明の例（Ｉ）及び比較例（ＩＩ）に関して、波長λ（ｎｍ）の関数として相対的な輝度（ＲＩ）を示している。]
実施例

[0058] 本発明の更なる詳細、フィーチャ、特徴及び本発明の目的の有利な点は、添付の従属請求項に開示されており、添付図面と、対応する図面及び例に関する以下の記載とは、（例示的な様式において）本発明による材料の一実施例及び例を示している。]
[0059] 例Ｉ
本発明は、単なる説明の様式における、本発明の赤色発光材料の一例である当該例Ｉと共に、良好に理解されるであろう。]
[0060] 例Ｉとは、組成式０．９９（ＣａＮ２／３）＊１．０４（ＡｌＮ）＊０．９３（ＳｉＮ４／３）＊０．００５ＣｅＯ３／２＊０．００５ＥｕＯ＊０．０２ＳｉＯ２＊０．０２ＡｌＯ３／２を有する材料であり、当該材料は、以下の様式においてセラミック小板の形態において準備された。]
[0061] 全ての操作は、乾燥した不活性ガス雰囲気内で実行され、４．９９１ｇのＣａ３Ｎ２（２Ｎ）、０．０８２％ｗ／ｗのＯを含んでいる４．３０４ｇのＡｌＮ（３Ｎ）、１．２６％ｗ／ｗのＯを含んでいる４．４９６ｇのＳｉ３Ｎ４、０．０８６ｇのＣｅＯ２（４Ｎ）及び０．０８８ｇのＥｕ２Ｏ３（４Ｎ）が、例えば、テトラヒドロフランのような液体の適切な分散を使用する惑星ボールミルによって、均質に（intimately）混合された。前記液体は、蒸発によって取り除かれ、この混合物は、この後、４時間にわたる１５００℃におけるフォーミングガス雰囲気（Ｎ２：Ｈ２ ９５：５ｖ／ｖ）において焼成された。得られた粉体は、１時間にわたってローラーベンチ上で解砕（deagglomerate）された。溶媒及び研磨媒体を取り外した後、この粉体は、２０μｍのふるいにかけられ、溶媒内に分散され、結合剤が付加された。前記溶媒は、回転蒸発器を使用して取り除かれ、３００μｍのふるいを使用して粒状化された粉体は、１１０℃において乾燥され、１５分間にわたってローラーベンチ上で最後に再び圧延された。得られた粒状体は、５ｋＮにおける一軸押圧及び後続する３６００バールにおける冷間押圧によって、ペレット内に押圧された。前記ペレットは、フォーミングガス雰囲気において１０時間にわたって１６５０℃において焼結され、オプションとして、４ｈにわたって１６５０℃における１キロバールのＮ２における熱等方押圧が後続する。焼結の後、前記セラミックウェハは、１００μｍの厚さに挽かれ、１．１×１．１のｍｍ２の小板にダイシングされる。]
[0062] 図１は、本発明の例Ｉ（点線）と比較例ＩＩ（直線）とに関して、相対的な発された放射束（ＲＩ）対波長λの図を示している。] 図１
[0063] 比較例ＩＩの組成は、セリウムが使用されていない点において本発明の例Ｉと異なる。図１の２つのスペクトルは、（上述で作られた）セラミック小板から測定されたものであり、前記セラミック小板は、シリコーンによって青色ＬＥＤに接着されている同じ厚さ及び同じ密度を有しており、赤色放出のピーク側に向かって互いに規格化されている。図１における５００ｎｍ未満の放射束は、前記セラミック小板によって透過されるＬＥＤ光から生じる。] 図１
[0064] 図１から、４５０ｎｍにおける（例えば、励起ＬＥＤからの）青色光吸収が驚くほど非常に高いことが明らかに分かる。このことは、高いルーメン当量における赤色放出の非常に増大された効率をもたらす。このようにして、前記ＬＥＤのランプのルーメン出力は増大される。] 図１
[0065] 上述の詳細な実施例における要素及びフィーチャの特定の組合せは、単に例示的なものであり、この教示の、本出願と、参照により組み込まれている特許／出願とにおける他の教示との交換及び置換も、明らかに予想される。当業者であれば、本願明細書に記載されていることの変形、変更及び他の実施化を、添付請求項に規定されている本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、当業者が想到することができることを認識するであろう。従って、上述の記載は、例としてのみのものであり、限定的なものとして意図されているものではない。本発明の範囲は、添付の請求項及びこれらと同等なものにおいて規定されている。更に、本明細書及び添付請求項において使用されている符号は、前記請求項に記載の発明の範囲を限定するものではない。]

权利要求:

請求項1
組成（ＭＩＩＮ２／３）＊ｂ（ＭＩＩＩＮ）＊ｃ（ＭＩＶＮ４／３）＊ｄ１ＣｅＯ３／２＊ｄ２ＥｕＯ＊ｘＭＩＶＯ２＊ｙＭＩＩＩＯ３／２であって、ここで、ＭＩＩは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ及びＢａ又はこれらの混合物のグループから選択されるアルカリ土類金属と、ＭＩＶは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｚｒ、Ｈｆ又はこれらの混合物のグループから選択され、ＭＩＩＩは、Ａｌ、Ｂ、Ｓｃ、Ｇａ及びＬｕ又はこれらの混合物から成るグループから選択され、０．９５＊ｃ≦ａ＋ｄ１＋ｄ２≦１．２＊ｂ及びａ＋ｄ１＋ｄ２≧ｃ＋ｘ、（ｂ＋ｙ）：（ｃ＋ｘ）≧１、（ｂ＋ｙ）≦１＋１０＊ｄ１、ｂ≧５＊ｙ、ｃ≧１０＊ｘ、ｄ１＞０ｄ２≧０．００１である組成の主相を本質的に有している赤色発光材料。
請求項2
ｄ２＊０．１≦ｄ１≦ｄ２＊１０である、請求項１に記載の材料。
請求項3
１００ ｌｍ／Ｗ以上のルーメン当量ＬＥを持つ、請求項１又は２に記載の材料。
請求項4
組成（ＣａＮ２／３）＊ｂ（ＡｌＮ）＊ｃ（ＳｉＮ４／３）＊ｄ１ＣｅＯ３／２＊ｄ２ＥｕＯ＊ｘＳｉＯ２＊ｙＡｌＯ３／２であって、０．９５＊ｃ≦ａ＋ｄ１＋ｄ２≦１．２＊ｂ及びａ＋ｄ１＋ｄ２≧ｃ＋ｘ、（ｂ＋ｙ）：（ｃ＋ｘ）≧１、（ｂ＋ｙ）≦１＋１０＊ｄ１、ｂ≧５＊ｙ、ｃ≧１０＊ｘ、０．００１≦ｄ１≦０．０１、０．００１≦ｄ２≦０．００５、ｄ１≦ｄ２、０．０１＊ｄ２≦ｄ１≦１０＊ｄ２０≦（ｄ１＋ｄ２＋ｘ＋ｙ）≦０．４である組成の主相を本質的に持つ、請求項１乃至３の何れか一項に記載の赤色発光材料。
請求項5
請求項１による赤色発光材料を含むセラミック材料。
請求項6
２００℃において１０００時間にわたる前記セラミック材料の１０Ｗ／ｃｍ２の光出力密度及び２．７５ｅＶの平均光子エネルギによる照射の後の、前記セラミック材料の光熱安定性が８０％以上かつ１００％以下である、請求項５に記載のセラミック材料。
請求項7
室温における前記セラミック材料の熱伝導率は、２Ｗｃｍ—１Ｋ−１以上、かつ、７０Ｗｃｍ—１Ｋ−１以下である、請求項５又は６に記載のセラミック材料。
請求項8
前記セラミック材料は、理論的密度の９５％以上かつ１０１％以下の密度を有する、請求項５乃至７の何れか一項に記載のセラミック材料。
請求項9
請求項１に記載の赤色発光材料を含んでいる請求項５に記載のセラミック材料を有する発光装置。
請求項10
請求項１乃至８の何れか一項に記載の材料及び／若しくはセラミック材料、並びに／又は請求項９による発光装置を有するシステムであって、前記システムは、オフィス照明システム家庭用途システム店舗照明システム、家庭照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバ用途システム、投影システム、自己照明表示システム、ピクセル化された表示システム、セグメント化された表示システム、警告標識システム、医学的な照明用途システム、指標標識システム、装飾照明システム、ポータブルシステム、自動車用途、及び温室照明システムの１つ以上において使用されるシステム。