特許 5944508 オプトエレクトロニクス部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5944508

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年7月5日

(54)【発明の名称】オプトエレクトロニクス部品

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20160621BHJP

   C09K 11/80 20060101ALI20160621BHJP

   C09K 11/64 20060101ALI20160621BHJP

   C09K 11/59 20060101ALI20160621BHJP

   C09K 11/08 20060101ALI20160621BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

   C09K11/80CPP

   C09K11/64CQH

   C09K11/59CQD

   C09K11/08 J

【請求項の数】9

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-529033(P2014-529033)

(86)(22)【出願日】2012年9月26日

(65)【公表番号】特表2014-529912(P2014-529912A)

(43)【公表日】2014年11月13日

(86)【国際出願番号】EP2012069003

(87)【国際公開番号】WO2013053601

(87)【国際公開日】20130418

【審査請求日】2014年3月6日

(31)【優先権主張番号】102011115879.4

(32)【優先日】2011年10月12日

(33)【優先権主張国】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】599133716

【氏名又は名称】オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｏｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】バウムガルトナー アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】イエルマン フランク

(72)【発明者】

【氏名】ランゲ シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】フィードラー ティム

【審査官】 小濱 健太

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０２０７５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０２０７５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００９−５４５６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２５０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７６３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７３４０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オプトエレクトロニクス部品であって、
− 一次電磁放射を放出する活性領域を有し、前記一次電磁放射が、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲から選択される波長である、積層体（１）と、
− 前記一次電磁放射のビーム経路に配置されており、前記一次電磁放射を少なくとも部分的に二次電磁放射に変換する変換材料と、
を備えており、
− 前記変換材料が、一般組成式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体（６−１）と、第２の蛍光体（６−２）とを備えており、ここで、ＡはＬｕおよびＣｅの組合せであり、Ｌｕは前記第１の蛍光体（６−１）中に、９０ｍｏｌ％以上の範囲から選択される割合で存在し、ＢはＡｌおよびＧａの組合せであり、Ｇａの割合は１０ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲から選択することができ、
前記第２の蛍光体（６−２）が、Ｍ^３ＡｌＳｉＮ_３またはＭ_２Ｓｉ_５Ｎ_８であり、Ｍが、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＥｕの組合せであり、Ｂａが、前記第２の蛍光体（６−２）において、５０ｍｏｌ％以上である割合で存在し、Ｃａが、前記第２の蛍光体（６−２）において、２．５ｍｏｌ％〜２５ｍｏｌ％の範囲から選択される割合で存在し、Ｅｕが、前記第２の蛍光体（６−２）において、０．５ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％の範囲から選択される割合で存在し、Ｍ^３が、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｅｕ、およびこれらの組合せを含む群から選択され、Ｍ^３が、少なくともＣａおよびＳｒを含んでおり、Ｃａの含有量は６０ｍｏｌ％以下である、
オプトエレクトロニクス部品。

【請求項2】

前記第２の蛍光体（６−２）が（Ｓｒ_０．３６Ｂａ_０．５Ｃａ_０．１Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８である、
請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項3】

前記一次電磁放射が、４４０ｎｍ〜４５５ｎｍの範囲から選択される波長を有する、
請求項２に記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項4】

前記二次電磁放射が、前記第１の蛍光体（６−１）によって放出される第１の二次電磁放射と、前記第２の蛍光体（６−２）によって放出される第２の二次電磁放射とから構成される、
請求項１から請求項３のいずれかに記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項5】

前記第１の二次電磁放射が、４９０ｎｍ〜５７５ｎｍの範囲から選択される波長を有する、
請求項４に記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項6】

前記第２の二次電磁放射が、６００ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲から選択される波長を有する、
請求項４または請求項５に記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項7】

ＡがＣｅを備えており、前記第１の蛍光体（６−１）の中に、０．５ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％の範囲から選択される割合で存在している、
請求項１から請求項６のいずれかに記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項8】

前記第１の蛍光体（６−１）が（（Ｌｕ_{０．９７５}Ｃｅ_{０．０２５}）_３（Ａｌ_０．７５Ｇａ_０．２５）_５Ｏ_１２）である、
請求項１から請求項７のいずれかに記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項9】

一次電磁放射と二次電磁放射とから構成される全体的発光を有する、
請求項１から請求項８のいずれかに記載のオプトエレクトロニクス部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オプトエレクトロニクス部品および蛍光体に関する。

【0002】

＜関連出願＞
本特許出願は、独国特許出願第１０ ２０１１ １１５ ８７９．４号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照によって本明細書に組み込まれている。

【背景技術】

【0003】

例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの放射放出部品は、放射源によって放出される放射を、異なる（例えばより長い）波長を有する放射に変換する目的で、変換体材料をしばしば含んでいる。この場合、変換体材料の効率は、一般的には、温度や電流の強さ、動作電流に依存する。部品の動作時の温度が高いと、明るさの大きな損失や部品の経年劣化現象にもつながり得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の１つの目的は、安定性が改善されたオプトエレクトロニクス部品および蛍光体を開示することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的は、独立特許請求項の特徴を備えた部品および蛍光体によって達成される。部品および蛍光体の有利な実施形態および発展形態は、従属請求項に記載されており、以下の説明および図面から明らかである。

【0006】

一実施形態によるオプトエレクトロニクス部品は、一次電磁放射を放出する活性領域を有する積層体と、一次電磁放射のビーム経路に配置されており、一次電磁放射を少なくとも部分的に二次電磁放射に変換する変換材料と、を備えている。

【0007】

変換材料は、一般組成式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体を備えており、Ａは、Ｙ、Ｌｕ、Ｇｄ、Ｃｅ、およびこれらの組合せを含む群から選択され、Ｂは、ＡｌおよびＧａの組合せを備えている。さらに、変換材料は、第２の蛍光体を備えており、これは以下の第２の蛍光体の群およびそれらの組合せから選択される。
− 陽イオンＭ^４を備えたＭ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系の蛍光体であって、Ｍ^４が、Ｃａ、またはＣａと、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄからなる群からの少なくとも１種類のさらなる元素との組合せを備えており、この第２の蛍光体が、部分的にＭ^４に置き換わっているＥｕによって活性化され、この第２の蛍光体が、系Ｍ^４_３Ｎ_２−ＡｌＮ−Ｓｉ_３Ｎ_４に割り当てることのできる相を形成し、構成要素Ｍ^４：Ａｌの原子比率が≧０．３７５であり、原子比率Ｓｉ／Ａｌが≧１．４である、蛍光体
− 陽イオンＭ^５を備えたＭ^５−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系の蛍光体であって、Ｍ^５が、ＣａまたはＢａまたはＳｒを備えており、Ｍ^５を、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄからなる群からの少なくとも１種類のさらなる元素とさらに組み合わせることができ、この第２の蛍光体が、部分的にＭ^５に置き換わっているＥｕによって活性化され、第２の蛍光体がＬｉＦをさらに含んでおり、Ｍ^５に対するＬｉＦの割合が少なくとも１ｍｏｌ％である、蛍光体
− 蛍光体Ｍ^１ＡｌＳｉＮ_３・Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ
− 蛍光体Ｍ^３ＡｌＳｉＮ_３
− 蛍光体Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８であって、Ｍが、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＥｕの組合せであり、Ｍ^１が、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｅｕ、およびこれらの組合せを含む群から選択され、Ｍ^３が、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｅｕ、およびこれらの組合せを含む群から選択される、蛍光体。

【0008】

この場合、第１の蛍光体もしくは第２の蛍光体またはその両方は、上の化学式に従った数学的に正確な組成を必ずしも有する必要はない。むしろ、これらの蛍光体は、例えば、１種類または複数種類の追加のドーパントおよび追加の構成成分を含んでいることができる。しかしながら、説明を簡潔にする目的で、上の化学式は、本質的な構成成分のみを含んでいる。

【0009】

特に、一実施形態による第２の蛍光体は、Ｍ^１ＡｌＳｉＮ_３・Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ、Ｍ^３ＡｌＳｉＮ_３、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８のうちの１種類または複数種類である。

【0010】

ここで指摘しておくべき点として、用語「部品」は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオードなどの完成した部品のみならず、基板や半導体層も意味するものとし、したがって、例えば銅層および半導体層の複合体もすでに部品であり得、上位の第２の部品（例えば電気接続部がさらに存在する）の一部を形成することができる。本発明によるオプトエレクトロニクス部品は、例えば、薄膜半導体チップ、特に、薄膜発光ダイオードチップとすることができる。

【0011】

この場合、「積層体」とは、複数の層（例えばｐ型にドープされた半導体層とｎ型にドープされた半導体層の層列）を備えた積層体であって、層が互いに上下に配置されている積層体を意味するものと理解されたい。

【0012】

この場合、要素Ｂに関する「ＡｌおよびＧａの組合せ」とは、第１の蛍光体の要素ＢがＡｌおよびＧａを含んでおり、Ｂがさらなる元素を含んでいない場合にはＡｌおよびＧａの割合の合計が１００％であり、ＡｌおよびＧａ以外のさらなる元素がＢに使用されている場合には、ＡｌおよびＧａの割合の合計が１００％未満であることを意味する。

【0013】

第１の蛍光体の要素Ａに、Ｙ、Ｌｕ、Ｇｄ、Ｃｅを含んだ群から選択される１種類または少なくとも２種類の元素を使用することが同様に可能である。ここでの元素の割合の合計は１００％である。

【0014】

本明細書において、放射性蛍光体に関する色は、電磁放射のそれぞれのスペクトル領域を表す。

【0015】

本明細書において、電磁放射、特に、紫外スペクトル領域から赤外スペクトル領域までの１つまたは複数の波長を有する電磁放射は、光とも称する。光は、可視光とすることができ、特に、約３５０ｎｍ〜約８００ｎｍの範囲内の可視スペクトル領域の１つまたは複数の波長を備えている。本明細書において、可視光は、例えば、当業者に公知であるいわゆるＣＩＥ−１９３１色空間図またはＣＩＥ標準色度図によるｃｘおよびｃｙ色位置座標を有する色位置によって特徴付けることができる。

【0016】

本明細書において、白色光、または白色の発光印象または色印象を有する光は、プランキアン黒体放射体の色位置に対応する色位置を有する光、またはプランキアン黒体放射体の色位置から、ｃｘ／ｃｙ色位置座標を単位として０．０７未満、好ましくは０．０５未満（例えば０．０３）ずれている色位置を有する光を意味する。さらに、本明細書において白色の発光印象として記載されている発光印象は、６０以上、好ましくは８０以上、特に好ましくは９０以上の演色評価数（ＣＲＩ）（当業者に公知である）を有する光によってもたらすことができる。

【0017】

本発明者は、オプトエレクトロニクス部品の動作時に、一次電磁放射の波長または波長範囲と第１の蛍光体および第２の蛍光体とを組み合わせる結果として、さまざまな周囲温度および動作電流においてオプトエレクトロニクス部品の安定性が高まることを見出した。さらに、従来のオプトエレクトロニクス部品と比較して、一次電磁放射から二次電磁放射への変換の効率が増大し、明るさが高まり、部品によって放出される光の演色評価数（ＣＲＩ、Ｒ９、Ｒａ８）が高くなり、色印象がより良好となる。

【0018】

一実施形態によると、積層体は半導体積層体とすることができ、半導体積層体において使用される半導体材料は、少なくとも部分的にエレクトロルミネセンス（電界発光）を有することができるならば、制約されない。一例として、インジウム、ガリウム、アルミニウム、窒素、リン、ヒ素、酸素、ケイ素、炭素、およびこれらの組合せから選択した元素から構成される化合物が使用される。しかしながら、別の元素および添加物を使用することも可能である。活性領域を有する積層体は、例えば、窒化物化合物半導体材料系であってもよい。この場合、「窒化物化合物半導体材料系」とは、半導体積層体または少なくともその一部が、窒化物化合物半導体材料、好ましくはＡｌ_ｎＧａ_ｍＩｎ_{１−ｎ−ｍ}Ｎ（０≦ｎ≦１、０≦ｍ≦１、ｎ＋ｍ≦１）を含んでいる、またはこのような材料からなることを意味する。この場合、この材料は、上の化学式に従った数学的に正確な組成を必ずしも有する必要はない。そうではなく、この材料は、例えば１種類または複数種類のドーパントと追加の構成成分とを含んでいてもよい。しかしながら、説明を簡潔にする目的で、上の化学式は、結晶格子の本質的な構成成分（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ）のみを含んでいる。しかし、これらの構成成分は、その一部分をわずかな量のさらなる物質によって置き換える、もしくは補足する、またはその両方を行うことができる。

【0019】

半導体積層体は、活性領域として、例えば、従来のｐｎ接合部、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）、または多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を備えていてもよい。活性領域に加えて、半導体積層体は、さらなる機能層および機能領域を備えていてもよく、例えば、ｐ型またはｎ型にドープされた電荷キャリア輸送層（すなわち電子またはホールの輸送層）、ｐ型またはｎ型にドープされた閉じ込め層またはクラッド層、バッファ層、電極、およびこれらの組合せを備えていてもよい。活性領域、またはさらなる機能層および機能領域に関連するこのような構造は、特にその構造および機能に関して当業者に公知であるため、ここではこれ以上詳しく説明しない。

【0020】

これに代えて、オプトエレクトロニクス部品として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を選択することが可能であり、例えば、ＯＬＥＤによって放出される一次電磁放射が、一次電磁放射のビーム経路に位置している変換材料によって二次電磁放射に変換される。

【0021】

例えば、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体は、高い温度（例えば８５℃〜１２０℃など）において、あるいは変化する周囲温度および電流の強さまたは電流において、極めて高い安定性を示す。この高い安定性と、さらには、例えばＭ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体の発光の最適化された位置は、極めて安定した演色評価数（ＣＲＩ、および８つの基準色による演色評価数Ｒａ８）と、飽和した赤（Ｒ９）の高い演色評価数を示す（０より大きいすべての条件下でＣＲＩ８０を維持する）。さらに、例えばＭ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体は、さらなる安定化方策なしにオプトエレクトロニクス部品において使用することができ、湿気に対して安定的であり、熱的に安定的である。

【0022】

さらに、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体の色位置は、成分Ｍ、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋、Ｂａ^２＋、およびＥｕ^２＋の陽イオンの比率を変化させることによって、外部の観察者の目の感度に適合させることができ、同時に、全体的発光の熱的に安定的かつ電流に安定的な挙動（すなわち外部の観察者によって知覚される成分の電磁放射）が達成され、同時に十分に高い演色評価数が得られるように、第１の蛍光体の一次電磁放射および二次電磁放射（以下では第１の二次電磁放射）の発光に適合させることができる。部品の色位置の明確な安定化をさらに観察することができる。

【0023】

Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体の二次電磁放射（以下では第２の二次電磁放射）は、陽イオンＣａ^２＋、Ｓｒ^２＋、Ｂａ^２＋の平均イオンサイズを減少させることによって、または、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体におけるＥｕの割合を増大させることによって、より高い波長にシフトさせることができる。

【0024】

本発明者は、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの蛍光体においてＳｒを部分的にＣａによって置き換えることによって、第２の二次放射のスペクトル領域から深紅成分を過度に発光させることなく、長期的安定性が大幅に改善されると同時に、発光における長波長シフトにつながることを見出した。ＭがＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＥｕの組合せであるＭ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体の発光の温度消光挙動は、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの蛍光体と比較して大幅に良好であり、ただし、（Ｓｒ，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの蛍光体においてＣａによってＳｒを部分的に置き換えることによって、温度消光挙動が損なわれる。したがって、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体の要素Ｍにおける陽イオンＣａ^２＋、Ｓｒ^２＋、Ｂａ^２＋、およびＥｕ^２＋の比率を変えることにより、変化する周囲温度もしくは動作電流またはその両方における、熱的により安定的なオプトエレクトロニクス部品につながり、例えば、高い明るさ値、より安定的な色位置、より安定的な色温度、および安定的かつ高い演色評価数（Ｒａ８、ＣＲＩ、Ｒ９）が、オプトエレクトロニクス部品の動作時に達成される。

【0025】

さらなる実施形態によると、変換材料の第２の蛍光体はＭ_２Ｓｉ_５Ｎ_８であり、ここでＣａは、第２の蛍光体において、２．５ｍｏｌ％〜２５ｍｏｌ％の範囲、好ましくは５〜１５ｍｏｌ％の範囲から選択される割合である。

【0026】

さらに、第２の蛍光体は、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８であってもよく、４０ｍｏｌ％以上、ここで例えば４０ｍｏｌ％〜７０ｍｏｌ％、好ましくは５０ｍｏｌ％以上の割合のＢａを含んでいる。

【0027】

本発明の少なくとも一実施形態によると、第２の蛍光体はＭ_２Ｓｉ_５Ｎ_８であり、０．５ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％の範囲、好ましくは２ｍｏｌ％〜６ｍｏｌ％の範囲（特に好ましくは４ｍｏｌ％）から選択される割合のＥｕを含んでいる。この場合、Ｅｕは、第２の蛍光体の活性化もしくはドーピングまたはその両方の役割を果たし得る。

【0028】

本発明の少なくとも一実施形態によると、第２の蛍光体は、組成（Ｓｒ_０．３６Ｂａ_０．５Ｃａ_０．１Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８を有する。組成（Ｓｒ_０．３６Ｂａ_０．５Ｃａ_０．１Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８を有する第２の蛍光体においては、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、およびＥｕの組合せの結果として、高い熱的安定性、部品の長期的安定性、色位置の安定性、および演色評価数（Ｒａ８、ＣＲＩ、Ｒ９）の安定性が達成される。

【0029】

これに代えて、またはこれに加えて、変換材料において、Ｍ^１ＡｌＳｉＮ_３・Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏタイプ、特に、（Ｓｒ_{１−ｘ−ｙ}Ｃａ_ｘＥｕ_ｙ）ＡｌＳｉＮ_３・Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ（０≦ｘ≦１、０．００３≦ｙ≦０．００７）、またはＭ^３ＡｌＳｉＮ_３、特に、（Ｓｒ_{１−ａ−ｂ}Ｃａ_ａＥｕ_ｂ）ＡｌＳｉＮ_３（０≦ａ≦１、０．００３≦ｂ≦０．００７）の第２の蛍光体を使用することが可能であり、これら２つの第２の蛍光体は、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体の発光と同程度の発光を有する。

【0030】

これに代えて、またはこれに加えて、変換材料において、陽イオンＭ^４を備えたＭ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体を使用することが可能である。ここで、Ｍ^４は、Ｃａ、またはＣａと、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄからなる群からの少なくとも１種類のさらなる元素との組合せを備えており、この第２の蛍光体は、部分的にＭ^４に置き換わっているＥｕによって活性化され、この第２の蛍光体は、系Ｍ^４_３Ｎ_２−ＡｌＮ−Ｓｉ_３Ｎ_４に割り当てることのできる相を形成しており、構成要素Ｍ^４：Ａｌの原子比率が≧０．３７５であり、原子比率Ｓｉ／Ａｌが≧１．４である。

【0031】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｍ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体は、化学量論組成式Ｍ^４_５Ａｌ_４Ｓｉ_８Ｎ_１８：Ｅｕを有する。特に、Ｍ^４はＣａである。この化学量論組成式は、出発物質の組成の結果として得られ、したがって、化合物における特定の制限内で変化し得る。

【0032】

Ｍ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体は、変化する温度における顕著な熱的安定性と、発光の重心波長（ｃｅｎｔｒｏｉｄ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）の高い安定性とを有する。

【0033】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｍ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体は、５８５ｎｍ〜６２０ｎｍの範囲内の主波長を有する。

【0034】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｍ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体は、組成Ｃａ_５−δＡｌ_４−２δＳｉ_８＋２δＮ_１８：Ｅｕ（│δ│≦０．５）を有する。

【0035】

この場合、活性化物質Ｅｕは、金属イオンＭ^４に、好ましくは０．５〜５ｍｏｌ％の範囲内、特に好ましくは１〜３ｍｏｌ％の範囲内において、部分的に置き換わる。パラメータδは、この場合、│δ│≦０．５の範囲内、好ましくは０．５≦δ≦０．３５の範囲内であるべきである。すなわち、第２の蛍光体におけるＳｉの割合は、Ａｌの割合よりもつねに少なくとも４０％高く（Ｓｉ／Ａｌ＞１．４）、Ｃａ／（Ａｌ＋Ｓｉ）の比はつねに０．３７５より大きい。

【0036】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｍ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体は、化学量論組成式Ｍ^４_５−δＡｌ_{４−２δ＋ｙ}Ｓｉ_{８＋２δ−ｙ}Ｎ_１８−ｙＯ_ｙ：Ｅｕ（│δ│≦０．５、０≦ｙ≦２）を有する。したがって、ＡｌＯとＳｉＮを交換することが可能である。

【0037】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｍ^４−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体におけるＭ^４は、ＣａまたはＣａ_１−ｚ（Ｍｇ，Ｓｒ）_ｚと同じである。ここでｚ≦０．１５である。

【0038】

本出願は、独国特許第１０ ２００６ ０３６ ５７７号明細書の内容全体、特に、蛍光体の合成もしくは特性またはその両方を参照する。

【0039】

これに代えて、またはこれに加えて、変換材料において、陽イオンＭ^５を備えたＭ^５−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体を使用することが可能である。ここで、Ｍ^５は、ＣａまたはＢａまたはＳｒを備えており、Ｍ^５は、さらに、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄからなる群からの少なくとも１種類のさらなる元素と組み合わせることができ、第２の蛍光体は（部分的にＭ^５に置き換わる）Ｅｕによって活性化され、第２の蛍光体はさらにＬｉＦを含んでおり、ＬｉＦの割合は、Ｍ^５に対して少なくとも１ｍｏｌ％である。

【0040】

本発明の少なくとも１つのさらなる実施形態によると、Ｍ^５−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体は、バッチ化学量論組成式（batch stoichiometry）Ｃａ_０．８８Ｅｕ_０．０２Ｌｉ_０．１ＡｌＳｉ（Ｎ_{０．９６７}Ｆ_{０．０３３}）_３の意味における公称組成式を有する。この蛍光体は、約６５５ｎｍで極大発光となる。

【0041】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｃａ_０．９８Ｅｕ_０．０２ＡｌＳｉＮタイプの第２の蛍光体におけるＬｉＦの割合は、０．１ｍｏｌ％、０．１５ｍｏｌ％、０．０５ｍｏｌ％、または０．２ｍｏｌ％とする。第２の蛍光体におけるＬｉＦの割合を選択することによって、高温における相対的な明るさを改善することができる。第２の蛍光体におけるＬｉＦの割合が高いと、熱的安定性が増大する。

【0042】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｍ^５−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体は、６１０ｎｍより高い主波長を有する。

【0043】

本発明の少なくとも一実施形態によると、Ｍ^５−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体のＭ^５は、Ｃａのみである、またはＣａが主成分であり５０ｍｏｌ％より大きい程度である、もしくは、Ｍ^５−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系からの第２の蛍光体におけるＬｉＦの割合が、Ｍ^５に対して少なくとも１ｍｏｌ％かつ最大で１５ｍｏｌ％である、またはその両方である。

【0044】

特に、Ｃａは、第２の蛍光体のＭ^５として、７０ｍｏｌ％より多く含めることもできる。

【0045】

本出願は、欧州特許第２１３４８１０号明細書の内容全体、特に、蛍光体の合成もしくは特性またはその両方を参照する。

【0046】

さらなる実施形態によると、第１の蛍光体および第２の蛍光体は、粒子として成形してもよい。一例として、この場合、Ｍ^１ＡｌＳｉＮ_３・Ｓｉ_２Ｎ_２ＯタイプまたはＭ^３ＡｌＳｉＮ_３タイプの第２の蛍光体は、例えばＳｉＯ_２もしくはＡｌ_２Ｏ_３またはその両方による表面被覆をさらに有してもよく、これによって湿気に対する安定性が改善される。

【0047】

一般組成式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体の要素Ａは、活性化物質もしくはドーパントまたはその両方を備えていることができる。一次電磁放射の波長に最適に適合する第１の蛍光体の組成は、（Ａｌ，Ｇａ）に対する（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｃｅ）の比率を変化させることによって達成することができる。

【0048】

さらなる実施形態によると、一般組成式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体は、要素ＡとしてＣｅを備えている。この場合、Ｃｅは、第１の蛍光体中に、０．５ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％の範囲内、好ましくは２ｍｏｌ％〜３ｍｏｌ％の範囲内（特に好ましくは２．５ｍｏｌ％）から選択される割合で存在し得る。Ｃｅは、第１の蛍光体においては活性化物質もしくはドーパントまたはその両方としての役割を果たすことができる。第１の蛍光体における活性化物質としてのＣｅの濃度が高いことと、第１の蛍光体の吸収極大が一次電磁放射に良好に一致することにより、従来の蛍光体（例えば黄色または緑色を放出する蛍光体）と比較して第１の蛍光体の高い変換効率につながる。

【0049】

さらなる実施形態によると、第１の蛍光体の要素Ａは、Ｌｕを備えていてもよい。この場合、Ｌｕは、第１の蛍光体中に、５０ｍｏｌ％以上の範囲、好ましくは９０ｍｏｌ％以上の範囲（特に好ましくは９７．５ｍｏｌ％）から選択される割合で存在する。

【0050】

さらなる実施形態によると、第１の蛍光体にＧａを存在させてもよい。Ｇａの割合は、１０ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲、好ましくは１５ｍｏｌ％〜３５ｍｏｌ％の範囲（特に好ましくは２５ｍｏｌ％）から選択することができる。

【0051】

さらなる実施形態によると、第１の蛍光体は、組成式（Ｌｕ_{０．９７５}Ｃｅ_{０．０２５}）_３（Ａｌ_０．７５Ｇａ_０．２５）_５Ｏ_１２を有する。この組成式（Ｌｕ_{０．９７５}Ｃｅ_{０．０２５}）_３（Ａｌ_０．７５Ｇａ_０．２５）_５Ｏ_１２は、従来の蛍光体との比較において、同じ温度における特に高い絶対的な明るさ値、低減した温度消光挙動、したがって改善された熱的安定性を示す。

【0052】

さらなる実施形態によると、本オプトエレクトロニクス部品の動作時、一次電磁放射が、活性領域を有する積層体によって放出され、変換材料における変換領域に入射し、変換材料は、一次電磁放射のビーム経路に配置されており、一次電磁放射を少なくとも部分的に吸収し、一次電磁放射の波長範囲とは少なくとも部分的に異なる波長範囲を有する二次電磁放射として放出するのに適している。

【0053】

本明細書においては、変換領域とは、オプトエレクトロニクス部品内の領域であって、変換材料を備えており、活性領域を有する積層体の上または上方に、例えば層、膜、またはポッティングとして配置または形成されている領域を意味する。変換材料を備えている層は、さらに部分層または部分領域から構成することができ、個々の部分層または部分領域には異なる組成の変換材料が存在している。

【0054】

本明細書において、活性領域を有する積層体の「上」または「上方」に領域が配置または形成されているとは、この場合、変換領域が、活性領域を有する積層体に機械的もしくは電気的または機械的かつ電気的に直接接触した状態で配置されていることを意味し得る。さらに、このことは、活性領域を有する積層体の上または上方に変換領域が間接的に配置されていることも意味し得る。この場合、さらなる層、さらなる領域、さらなる要素の少なくとも１つを、変換領域と積層体との間に配置することができる。

【0055】

この場合、１つまたは複数の第１および第２の蛍光体を、変換領域の変換材料内に、均一に、またはマトリックス材料中に濃度勾配が存在するように分散させる、または埋め込むことができる。マトリックス材料としては、特に、ポリマ材料またはセラミック材料が適している。マトリックス材料は、シロキサン、エポキシド、アクリレート、メタクリル酸メチル、イミド、カーボネイト、オレフィン、スチレン、ウレタン、これらの誘導体、混合物、コポリマ、またはこれらの化合物からなる群から選択することができ、これらの化合物は、モノマ、オリゴマ、またはポリマの形で存在させ得る。一例として、マトリックス材料は、エポキシ樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリウレタン、またはシリコン樹脂（例えばポリシロキサンまたはその混合物など）を備えている、またはこのような材料とすることができる。

【0056】

変換領域がポッティングとして成形される場合、変換材料は、少なくとも１種類のポッティング化合物と、１つまたは複数の第１および第２の蛍光体と、１つまたは複数の充填材とを備えていることができる。ポッティングは、活性領域を有する積層体に結合することができ、例えばポッティング化合物によってしっかりと接合される。この場合、ポッティング化合物は、例えばポリマ材料とすることができる。特に、ポッティング化合物は、シリコーン、メチル基が置き換えられたシリコーン、例えばポリ（ジメチルシロキサン）および／またはポリメチルフェニルシロキサン、シクロヘキシル基が置き換えられたシリコーン、例えばポリ（ジシクロヘキシル）シロキサン、またはこれらの組合せとすることができる。

【0057】

さらには、変換材料は、例えば、金属酸化物、例えば二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、塩（硫酸バリウムなど）、ガラス粒子などの充填材をさらに備えていてもよい。変換材料における充填材の充填程度は、例えば、２０重量％より大きくすることができ、例えば２５〜３０重量％である。

【0058】

さらなる実施形態によると、変換材料における第１の蛍光体と第２の蛍光体の混合比は、任意に選択可能である。

【0059】

一次電磁放射および二次電磁放射は、赤外から紫外波長範囲、特に可視波長範囲における１つまたは複数の波長もしくは波長範囲またはその両方を備えていることができる。この場合、一次電磁放射のスペクトルもしくは二次電磁放射のスペクトルまたはその両方は、狭帯域とすることができ、すなわち、一次電磁放射もしくは二次電磁放射またはその両方は、単色またはほぼ単色の波長範囲を有することができる。これに代えて、一次電磁放射のスペクトルもしくは二次電磁放射のスペクトルまたはその両方は、広帯域としてもよく、一次電磁放射もしくは二次電磁放射またはその両方は、混合色の波長範囲を有していてもよく、混合色の波長範囲は、連続的なスペクトル、または異なる波長を有する複数の離散的なスペクトル成分を有していてもよい。

【0060】

一例として、一次電磁放射は、紫外線から緑色の波長範囲を有することができ、二次電磁放射は、青色から赤外線の波長範囲を有することができる。特に好ましくは、重なり合った一次電磁放射および二次電磁放射は、白色の発光印象を与え得るものである。これを目的として、一次電磁放射は、青色の発光印象を与えることができ、二次電磁放射は黄色の発光印象を与えることができ、黄色の発光印象は、黄色の波長範囲における二次電磁放射のスペクトル成分、もしくは緑色および赤色の波長範囲におけるスペクトル成分の結果として発生させることができる。

【0061】

積層体によって放出される一次電磁放射は、３００〜４８５ｎｍの範囲、好ましくは４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲、特に好ましくは４４０〜４５５ｎｍの範囲、特に、４４２．５ｎｍ〜４５２．５ｎｍの範囲から選択される波長を有し得る。一実施形態によると、一次電磁放射は、４４７．５ｎｍの波長を有する。一次電磁放射の波長または波長範囲を４４０ｎｍより大きい範囲内で選択することによって、オプトエレクトロニクス部品の本質的な熱的安定性が改善される。一次電磁放射および変換材料の波長または波長範囲の選択を通じて、温度もしくは順方向電流Ｉ_ｆまたはその両方が変化する場合であっても、本発明の全体的発光の色位置がほとんど影響されず、全体的発光の温度安定化挙動および電流安定化挙動が達成される。全体的発光の色位置安定性は、一次電磁放射と、人の目における青色受容器の感度（ＣＩＥ−Ｚ：ＣＩＥ標準による目の青色感度）との最適な相互作用によって、大幅に改善される。さらに、改善された熱的安定性によって、高い温度における部品の効率が大幅に向上する。さらに、一次電磁放射の短波長を選択することにより、オプトエレクトロニクス部品の演色の波長依存性が、従来のオプトエレクトロニクス部品と比較して極めて低い。

【0062】

この場合、さらなる実施形態によると、オプトエレクトロニクス部品は、一次電磁放射と二次電磁放射とから構成される全体的発光を有する。

【0063】

特に、この場合、全体的発光は、オプトエレクトロニクス部品の動作時に外部の観察者によって白色光として知覚することができる。

【0064】

さらなる実施形態によると、二次電磁放射は、第１の蛍光体によって放出される第１の二次電磁放射と、第２の蛍光体によって放出される第２の二次電磁放射とから構成してもよい。第１の二次電磁放射は、４９０ｎｍ〜５７５ｎｍ（好ましくは５４０ｎｍ）の範囲から選択される波長を有し得る。第２の二次電磁放射は、６００ｎｍ〜７５０ｎｍ（好ましくは６３０ｎｍ）の範囲から選択される波長を有し得る。したがって、第１の蛍光体は、電磁放射の黄色または緑色のスペクトル領域において放射し、第２の蛍光体は、電磁放射の橙色または赤色のスペクトル領域において放射する。

【0065】

変換材料は、吸収スペクトルおよび発光スペクトルを有することができ、吸収スペクトルおよび発光スペクトルは少なくとも部分的に重ならないことが有利である。したがって、吸収スペクトルは、少なくとも部分的に一次電磁放射のスペクトルを備えていることができ、発光スペクトルは、少なくとも部分的に二次電磁放射のスペクトルを備えていることができる。したがって、二次電磁放射は、少なくとも部分的に、変換材料によって一次電磁放射から生成される。

【0066】

少なくとも一実施形態によると、変換材料は、少なくとも１種類の染料をさらに備えている。染料は、例えば、有機染料、無機染料、蛍光染料とすることができる。例示的な染料は、ペリレンまたはクマリンである。

【0067】

特に、例えば層状に成形される変換材料を製造する場合、第１および第２の蛍光体を液体の形で塗布してもよい。適切な場合、第１および第２の蛍光体をマトリックス材料（同様に液体相で存在することができる）と混合して、一緒に塗布する。適切な場合、液体のマトリックス材料と、第１および第２の蛍光体を、例えば、活性領域を有する積層体の上に塗布する。さらに、積層体の上に電極を形成してもよいく、場合によってはマトリックス材料と混合された第１および第２の蛍光体を、この電極に層状に塗布してもよい。乾燥工程もしくは架橋工程またはその両方によって、第１および第２の蛍光体または混合物を硬化させる、もしくは固定する、またはその両方を行ってもよく、層状に成形された変換材料を形成してもよい。

【0068】

一実施形態によると、例えばＭ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプ（ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＥｕの組合せ）の第２の蛍光体は、次のように製造することができる。最初に、出発物質の重量を化学量論的に計量する。Ｍにアルカリ土類金属成分を使用する場合、合成時における蒸発損失を補正する目的で、アルカリ土類金属成分は余分に計量してもよい。

【0069】

出発物質は、アルカリ土類金属およびそれらの化合物、ケイ素およびその化合物、ユーロピウムおよびその化合物を含む群から選択することができる。この場合、アルカリ土類金属化合物は、合金、水素化物、シリサイド、窒化物、ハロゲン化物、酸化物、およびこれらの化合物の混合物から選択することができる。シリコン化合物は、シリコン窒化物、アルカリ土類金属シリサイド、シリコンジイミド、水素化ケイ素、またはこれらの化合物の混合物から選択することができる。好ましくはシリコン窒化物およびシリコン金属が使用され、これらは安定的であり、容易に入手することができ、好都合である。化合物またはユーロピウムは、酸化ユーロピウム、窒化ユーロピウム、ハロゲン化ユーロピウム、ユーロピウム水素化物、またはこれらの化合物の混合物から選択することができる。好ましくは酸化ユーロピウムが使用され、これは安定的であり、容易に入手することができ、好都合である。

【0070】

結晶化度を改善するためと、蛍光体の結晶成長を支持するため、フラックスを使用することも可能である。この場合、使用するアルカリ土類金属の塩化物およびフッ化物（例えばＳｒＣｌ_２、ＳｒＦ_２、ＣａＣｌ_２、ＣａＦ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＦ_２）、ハロゲン化物（例えばＮＨ_４Ｃｌ、ＮＨ_４Ｆ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＭｇＦ_２）、およびホウ素含有化合物（例えばＨ_３ＢＯ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７、ＮａＢＯ_２、Ｎａ_２Ｂ_４Ｏ_７）を使用することが可能である。

【0071】

これに代えて、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体において、ＡｌＯユニットによるＳｉＮユニットの電荷中性置換（charge-neutral substitution）が可能である。

【0072】

出発物質を混合する。ここで、出発物質の混合は、ボールミルまたはタンブルミキサの中で行うことが好ましい。混合工程時、混合する材料に十分なエネルギが入力され出発物質が粉砕されるように、条件を選択してもよい。結果としての混合物の均一性および反応性の増加は、結果としての蛍光体の特性にプラスの影響を与え得る。

【0073】

かさ密度を適切に変化させること、もしくは出発物質の混合物の集塊を修正すること、またはその両方によって、二次相の形成を低減することができる。さらには、粒子サイズの分布、粒子の形状、および結果としての第２の蛍光体の歩留りに影響を及ぼすことができる。このための適切な技術は、例えばスクリーニングおよび粒状化であり、適宜、好適な添加物を使用する。

【0074】

その後、混合物に１回または複数回の熱処理を行うことができる。熱処理は、タングステン、モリブデン、または窒化ホウ素から構成されるるつぼの中で行うことができる。熱処理は、窒素雰囲気または窒素／水素雰囲気下でガス気密炉の中で行う。雰囲気は、流動型または静止型とすることができる。さらに、細かく分割された形の炭素が炉室の中に存在しているならば、第２の蛍光体の品質にとってさらに有利であり得る。第２の蛍光体の熱処理を複数回行うことによって、結晶化度または粒径分布をさらに改善することができる。さらなる利点として、第２の蛍光体の改善された光学特性に関連して欠陥密度が低下する、もしくは第２の蛍光体の安定性が高まる、またはその両方である。熱処理の間に、第２の蛍光体を処理することができる、または、出発物質、フラックス、他の物質、またはこれらの物質の混合物などの物質を第２の蛍光体に加えることが可能である。

【0075】

熱処理された蛍光体をさらに粉砕してもよい。第２の蛍光体の粉砕には、従来の工具、例えばモルタルミル、流動層ミル、またはボールミルを使用することができる。粉砕時、作製される断片化されたグレインの割合は、この場合にはできる限り小さく維持するべきであり、なぜならそれによって第２の蛍光体の光学特性が損なわれ得るためである。

【0076】

その後、第２の蛍光体をさらに洗浄することができる。これを目的として、蛍光体を、水または酸性水溶液、例えば、塩酸、硝酸、フッ化水素酸、硫酸、有機酸、またはこれらの混合物において洗浄することができる。結果として、二次相、ガラス相、または他の不純物を除去することができ、したがって第２の蛍光体の光学特性の改善を達成することができる。さらには、この処理によって、比較的小さい蛍光体粒子のみを取り除き、用途における粒子サイズ分布を最適化することも可能である。さらには、第２の蛍光体を粒子の形に製造することが可能であり、この場合、粒子の表面を特定の方法の処理によって変化させることができ、例えば粒子表面から特定の構成物質を除去することができる。この処理（場合によっては下流の処理に関連する）によって、蛍光体の安定性を改善することができる。

【0077】

一実施形態によると、組成Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体は、次のように製造することができる。最初に、要素Ａの出発物質を用意し、出発物質は、希土類金属の酸化物、希土類金属の水酸化物、および希土類金属の塩（例えば、希土類金属の炭酸塩、希土類金属の硝酸塩、希土類金属のハロゲン化物、およびこれらの組合せ）を含んだ群から選択される。要素Ｂの出発物質としては、アルミニウムおよびガリウムの酸化物、水酸化物、または塩（例えば炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、またはこれの化合物の組合せ）を選択することが可能である。

【0078】

さらに、出発物質に、溶剤またはフラックス、例えば以下に限定されないが、フッ化物（例えばＮＨ_４ＨＦ_２、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＢａＦ_２、ＡｌＦ_３、ＣｅＦ_３、ＹＦ_３、ＬｕＦ_３、ＧｄＦ_３、および類似する化合物）、またはホウ酸、またはこれらの塩を加えてもよい。さらには、上記のフラックスの２種類以上の任意の組合せも適している。

【0079】

出発物質、および該当する場合にはフラックスおよび溶剤を、例えばモルタルミル、ボールミル、乱流ミキサ（turbulent mixer）、プラウシェアミキサ（plough share mixer）、または他の適切な方法によって均一化する。次いで、均一化された混合物を、炉（例えば管状炉、チャンバ炉、押し込み炉（push-through furnace））の中で、還元性雰囲気下で数時間アニーリングする。次いで、アニーリングされた材料を、例えばモルタルミル、ボールミル、流動層ミル、または他のタイプのミルにおいて粉砕する。次いで、粉砕された粉末に対して、さらなる分割および分類ステップ（例えば、スクリーニング、浮選、または沈殿）を行い、適切な場合には洗浄する。反応生成物は、第１の蛍光体を備えている。

【0080】

これに代えて、第１および第２の蛍光体と、適切な場合にはマトリックス材料とを、蒸着させることもでき、次いで、架橋反応によって硬化させることができる。さらに、第１の蛍光体もしくは第２の蛍光体またはその両方の粒子が、少なくとも部分的に一次電磁放射を散乱させることができる。したがって、第１および第２の蛍光体は、一次電磁放射の放射を部分的に吸収して二次電磁放射を放出する発光中心としてと、一次電磁放射の散乱中心として、同時に具体化することができる。変換材料の散乱特性によって、部品からの放射の取り出しを改善することができる。さらに、散乱効果によって、変換材料において一次放射が吸収される確率を増大させることができ、この結果として、変換材料を含んだ層の必要な層厚さを小さくすることができる。

【0081】

さらに、例えばガラスまたは透明なプラスチックを備えた基板上に変換材料を塗布してもよく、活性領域を有する積層体を変換材料の上に配置してもよい。

【0082】

さらなる実施形態によると、オプトエレクトロニクス部品は、活性領域を有する積層体を囲んでいる封止体を備えていてもよく、封止体の中または外側に、一次電磁放射のビーム経路に変換材料を配置してもよい。封止体は、それぞれ薄膜封止体として具体化され得る。

【0083】

さらに、一般組成式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２を有する蛍光体が詳述される。ここで、Ａは、Ｙ、Ｌｕ、Ｇｄ、およびＣｅ、およびこれらの組合せを含んだ群から選択され、Ｂは、ＡｌおよびＧａの組合せを備えている。オプトエレクトロニクス部品の第１の蛍光体に関して示した上の説明は、この蛍光体にも等しくあてはまる。このような蛍光体は、特に、オプトエレクトロニクス部品の変換材料または変換材料の構成物質として適している。この蛍光体がオプトエレクトロニクス部品の変換材料において使用される場合、この蛍光体は、さらなる蛍光体（例えば上述したオプトエレクトロニクス部品に関連して説明した第２の蛍光体）、マトリックス材料、染料、充填材のうちの少なくとも１種類と混合された形で、変換材料の中に存在することができる。

【0084】

さらに、一般組成式Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８を有する蛍光体が詳述される。ここで、Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＥｕの組合せを備えている。オプトエレクトロニクス部品の一般組成式Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８を有する第２の蛍光体に関して示した説明は、この蛍光体にも等しくあてはまる。このような蛍光体は、特に、オプトエレクトロニクス部品における変換材料として、または変換材料の構成物質として適している。この蛍光体がオプトエレクトロニクス部品の変換材料において使用される場合、この蛍光体は、さらなる蛍光体（例えば上述したオプトエレクトロニクス部品に関連して説明した第２の蛍光体）、マトリックス材料、染料、充填材のうちの少なくとも１種類と混合された形で、変換材料の中に存在することができる。

【0085】

本発明による部品および蛍光体のさらなる利点と、有利な実施形態および発展形態については、図面を参照しながら以下に説明する例示的な実施形態から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0086】

【図1】オプトエレクトロニクス部品の概略的な側面図を示している。

【図2】比較例との比較における、一実施形態による第２の蛍光体の相対的な明るさＩの温度依存性を示している。

【図3】比較例との比較における、さらなる実施形態による第２の蛍光体の相対的な明るさＩの温度依存性を示している。

【図4】比較例との比較における、一実施形態による第１の蛍光体の相対的な明るさＩの温度依存性を示している。

【図5】第２の蛍光体の異なる実施形態および比較例の変換効率の時間依存性を示している。

【図6】第２の蛍光体のさらなる実施形態および比較例の変換効率の時間依存性を示している。

【図7】Ｃａ含有量の関数としての、第２の蛍光体の実施形態および比較例の変換比率を示している。

【図8】一実施形態による第２の蛍光体および比較例の相対的な量子効率を示している。

【図9】蛍光体の混合物の相関色温度における差を示している。

【図10】蛍光体の混合物の演色評価数における差を示している。

【図11】蛍光体の混合物の演色評価数における差を示している。

【図12】蛍光体の混合物の色温度の変化の温度依存性を示している。

【図13】蛍光体の混合物の演色評価数の温度依存性を示している。

【図14】蛍光体の混合物の演色評価数の温度依存性を示している。

【図15】第２の蛍光体の２つの実施形態の強さＩの発光波長依存性を示している。

【図16】一実施形態による第１の蛍光体の異なる励起波長における蛍光体スペクトルを示している。

【図17】比較例の異なる励起波長における蛍光体スペクトルを示している。

【図18】比較例の異なる励起波長における蛍光体スペクトルを示している。

【図19】一実施形態による第２の蛍光体および比較例の変換器損失を示している。

【発明を実施するための形態】

【0087】

例示的な実施形態および図面において、同じ構成部分または同じ機能の構成部分それぞれには同じ参照数字を付してある。図面に示した要素と、要素の互いのサイズの関係は、原則的には正しい縮尺ではないものとみなされたい。さらに、蛍光体の同じ例示的な実施形態には、同じ短い記号を付してある。

【0088】

図１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の例示的な実施形態に基づく、オプトエレクトロニクス部品の概略的な側面図を示している。このオプトエレクトロニクス部品は、活性領域（明示的には示していない）を有する積層体１と、第１の電気接続部２と、第２の電気接続部３と、ボンディングワイヤ４と、ポッティング５と、ハウジング壁７と、ハウジング８と、切取り部９と、変換領域１０とを備えており、変換領域１０は、第１の蛍光体６−１、第２の蛍光体６−２、およびマトリックス材料１１を備えている。

【0089】

さらに、活性領域を有する積層体は、キャリア（図示していない）の上に配置してもよい。キャリアは、例えば、プリント基板（ＰＣＢ）、セラミック基板、回路基板、またはアルミニウム板としてもよい。

【0090】

これに代えて、いわゆる薄膜チップの場合には、キャリアなしで積層体を配置することが可能である。

【0091】

活性領域は、放出方向に一次電磁放射を放出するのに適している。活性領域を有する積層体は、例えば窒化物化合物半導体材料系とすることができ、窒化物化合物半導体材料は、特に、青色スペクトル領域もしくは紫外線スペクトル領域またはその両方における一次電磁放射を放出する。

【0092】

一次電磁放射のビーム経路には、変換領域１０に、第１の蛍光体６−１および第２の蛍光体６−２が配置されており、これらは粒子の形で存在しておりマトリックス材料１１に埋め込まれているように示してある。マトリックス材料１１は、例えばポリマ材料またはセラミック材料である。この場合、変換領域１０は、活性領域を有する積層体１の上に機械的に直接接触している、もしくは電気的に直接接触している、またはその両方の状態で直接配置されている。

【0093】

これに代えて、さらなる層および材料（例えばポッティング）を、変換領域１０と積層体１との間に配置してもよい（図示していない）。

【0094】

これに代えて、第１の蛍光体６−１および第２の蛍光体６−２を、ハウジング８のハウジング壁７に間接的または直接的に配置してもよい（図示していない）。

【0095】

これに代えて、第１の蛍光体６−１および第２の蛍光体６−２をポッティング化合物（図示していない）に埋め込んで、変換領域１０をポッティング５として成形することが可能である。

【0096】

第１の蛍光体６−１および第２の蛍光体６−２は、少なくとも部分的に一次電磁放射を二次電磁放射に変換する。一例として、一次電磁放射は、電磁放射の青色スペクトル領域において放出され、この一次電磁放射の少なくとも一部分が、第１の蛍光体６−１および第２の蛍光体６−２を含んでいる変換材料によって、電磁放射の緑色のスペクトル領域における第１の二次電磁放射と、電磁放射の赤色のスペクトル領域における第２の二次電磁放射に変換される。オプトエレクトロニクス部品から放出される全体的な放射は、青色を放出する一次放射と、赤色および緑色を放出する二次放射の重ね合わせであり、外部の観察者から見える全体的な発光は白色光である。

【0097】

本明細書においては、蛍光体の例示的な実施形態および比較例に対して次の短い記号を使用する。
Ｌ２： 組成（Ｓｒ_０．３６Ｂａ_０．５Ｃａ_０．１Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８を有する第２の蛍光体の例示的な実施形態
Ｖ２： 比較例（Ｓｒ，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８
Ｖ２−５０％Ｂａ： 比較例（Ｓｒ_０．４６Ｂａ_０．５Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８
Ｖ２−４０％Ｃａ： 比較例（Ｓｒ_０．５６Ｃａ_０．４Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８
Ｖ２−７５％Ｂａ： 比較例（Ｓｒ_０．２１Ｂａ_０．７５Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８
Ｖ２−２５％Ｂａ： 比較例（Ｓｒ_０．７１Ｂａ_０．２５Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８
Ｖ２−１： 比較例（Ｃａ，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８
Ｖ２−２： 比較例（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｅｕ）_２ＳｉＯ_４

【0098】

図２および図３は、第２の蛍光体Ｌ２と、比較例Ｖ２、Ｖ２−５０％Ｂａ、Ｖ２−４０％Ｃａ、Ｖ２−７５％Ｂａ、Ｖ２−２５％Ｂａ、Ｖ２−１、およびＶ２−２の相対的な明るさＩ（単位：％）を、温度（単位：℃）の関数として示している。基準値（すなわち１００％の明るさ）は、２５℃において選択した。これらの測定値は、電磁放射の橙色スペクトル領域または赤色スペクトル領域において放射する蛍光体の、温度消光挙動を特徴付けている。

【0099】

図２において明らかであるように、Ｖ２においてＳｒの一部がＢａに置き換わっていることにより、Ｖ２−５０％Ｂａにおいて相対的な明るさ値が大きく低下し、したがって熱的安定性が損なわれている。Ｖ２−４０％ＣａにおけるＶ２においてＳｒの一部がＣａに置き換わっていることにより、相対的な明るさ値が大きく低下し、熱的安定性が大幅に損なわれている。

【0100】

第２の蛍光体Ｌ２は、比較例Ｖ２、Ｖ２−５０％Ｂａ、およびＶ２−４０％Ｃａと比較して、温度の上昇に伴う明るさ値の減少が小さく、したがって温度消光挙動が小さく、熱的安定性が改善されている。温度が上昇するとき、第２の蛍光体Ｌ２の相対的な明るさは、図２に示した他の比較例Ｖ２、Ｖ２−５０％Ｂａ、およびＶ２−４０％Ｃａと比較して、小さい程度だけ減少している。

【0101】

図３において明らかであるように、第２の蛍光体Ｌ２は、Ｖ２−５０％Ｂａ、Ｖ２−７５％Ｂａ、Ｖ２−２５％Ｂａ、Ｖ２−１、およびＶ２−２の比較例と比較して、同じ温度においてより高い相対的な明るさ値Ｉと、小さい温度消光挙動、およびしたがって改善された熱的安定性を特徴とする。温度が上昇するとき、第２の蛍光体Ｌ２の相対的な明るさは、グラフに示した他の比較例Ｖ２−５０％Ｂａ、Ｖ２−７５％Ｂａ、Ｖ２−２５％Ｂａ、Ｖ２−１、およびＶ２−２と比較して、小さい程度だけ減少している。

【0102】

本明細書においては、蛍光体の例示的な実施形態および比較例に対して次の短い記号を使用する。
Ｌ１−１： 組成（Ｌｕ_{０．９７５}Ｃｅ_{０．０２５}）_３Ａｌ_４．２５Ｇａ_０．７５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体の例示的な実施形態
Ｌ１−２： 組成（Ｌｕ_{０．９７８}Ｃｅ_{０．０２２}）_３Ａｌ_３．７５Ｇａ_１．２５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体の例示的な実施形態
Ｖ１−１： 比較例Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ
Ｖ１−２： 比較例（Ｓｒ_{１−ｖ−ｗ}Ｂａ_ｖＥｕ_ｗ）_２ＳｉＯ_４。ただし、ｖ≦１、０．０１＜ｗ＜０．２
Ｖ１−３： 比較例（Ｓｒ_{１−ｖ−ｗ}Ｂａ_ｖＥｕ_ｗ）_２ＳｉＯ_４。ただし、ｖ≧１、０．０１＜ｗ＜０．２）

【0103】

図４は、電磁放射の黄色または緑色のスペクトル領域において放出する第１の蛍光体Ｌ１−１およびＬ１−２と、比較例Ｖ１−１、Ｖ１−２、およびＶ１−３の相対的な明るさＩ（単位：％）を、温度Ｔ（単位：℃）の関数として示している。明るさＩの基準値（すなわち１００％）は、２５℃において選択した。

【0104】

第１の蛍光体Ｌ１−１およびＬ１−２は、比較例Ｖ１−１、Ｖ１−２、およびＶ１−３と比較して、同じ温度においてより高い相対的な明るさ値と、小さい温度消光挙動、およびしたがって改善された熱的安定性を特徴とする。温度が上昇するとき、第１の蛍光体Ｌ１−１およびＬ１−２の相対的な明るさは、グラフに示した他の比較例Ｖ１−１、Ｖ１−２、およびＶ１−３と比較して、小さい程度だけ減少している。

【0105】

図５は、レーザ高速劣化試験の結果として、正規化された変換比または変換効率ｎｃｒを時間ｔ（単位：分）の関数として示している。この試験では、Ｃａのさまざまな含有量として、１５ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％、５ｍｏｌ％、および２．５ｍｏｌ％と、５０ｍｏｌ％の一定のＢａ含有量とを有する橙色または赤色を放出する第２の蛍光体（Ｓｒ_，Ｂａ_，Ｃａ_，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８の安定性を求めた。この場合、第２の蛍光体（Ｓｒ_，Ｂａ_，Ｃａ_，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８におけるＥｕの割合は、４ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％の範囲内であり、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ、およびＳｒの割合の合計は１００％である。Ｃａの各割合について図５に示した比率は、モルパーセント（ｍｏｌ％）に対応する。さらに、図５は、基準（０％のＣａ）としての比較例Ｖ２−５０％Ｂａの変換効率ｎｃｒの時間依存性を示している。これを目的として、試料に集中的なレーザ放射を照射し、レーザ放射は電磁放射の青色スペクトル領域において放出し、レーザ放射の発光スペクトルの積分と第２の蛍光体（Ｓｒ_，Ｂａ_，Ｃａ_，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８の発光スペクトルの積分の比（変換比）を、一時的解決方法において（in a temporally resolved manner）で求める。図５において、１分における開始値に対する測定値ｎｃｒそれぞれが、各組成物に対してプロットされている。変換比の高い値は、蛍光体の高い安定性を意味する。第２の蛍光体においてＣａ含有量が２．５％から５％に増大するとき、大幅な安定化を観察することができる。Ｃａ含有量が５％以上では、測定誤差の範囲内で蛍光体は高く安定している。

【0106】

図６は、図５と同様に、正規化された変換比または変換効率ｎｃｒを時間ｔ（単位：分）の関数として示している。この試験では、５０ｍｏｌ％および３５ｍｏｌ％の異なるＢａ含有量を有する（Ｃａ含有量はそれぞれ１５ｍｏｌ％）赤色または橙色を放出する第２の蛍光体（Ｓｒ_，Ｂａ_，Ｃａ_，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８の安定性を求めた。比較例Ｖ２−５０％Ｂａを基準として選択した。Ｃａの割合またはＢａの割合について図６に示した比率は、モルパーセント（ｍｏｌ％）に対応する。第２の蛍光体（Ｓｒ_，Ｂａ_，Ｃａ_，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８において、Ｃａ含有量が一定の１５ｍｏｌ％であるとき、Ｂａ含有量が５０ｍｏｌ％より低下するとｎｃｒが大きく減少し、第２の蛍光体（Ｓｒ_，Ｂａ_，Ｃａ_，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８の不安定化がもたらされる。Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８タイプの第２の蛍光体におけるＢａ含有量が少なくとも５０ｍｏｌ％であると、高いｎｃｒ値を示し、したがって長期的安定性を示す。

【0107】

図７は、１分後の値に正規化された、１２０分後の変換比を示している。この試験では、５０ｍｏｌ％、３５ｍｏｌ％、２５ｍｏｌ％のＢａの割合を有する赤色または橙色を放出する第２の蛍光体（Ｓｒ_，Ｂａ_，Ｃａ_，Ｅｕ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８と、比較例Ｖ２−４０％Ｃａ（Ｂａは０％）の安定性を、Ｃａ含有量ｃ（Ｃａ）（単位：％）の関数として求めた。Ｃａの割合またはＢａの割合として図７に示した比率は、モルパーセント（ｍｏｌ％）である。Ｃａ含有量が上昇すると、発光の半値全幅が増大し、これに対応して視覚的有用効果（visual useful effect）が減少する。約５０ｍｏｌ％のＢａと約１０ｍｏｌ％のＣａとを有する、最適として選択された蛍光体は、測定誤差の範囲内で高い安定性であり、したがって、演色、安定性、および効率に関して極めて良好な特性を示す。

【0108】

図８は、酸化試験の結果としての第２の蛍光体Ｌ２および比較例Ｖ２−５０％Ｂａの相対的な量子効率Ｑ．Ｅ．を示している。これを目的として、最初のステップにおいて、Ｑ．Ｅ．を求めることによって各試料を最初に特徴化し（８−１）、次いで、空気中で３５０℃において１６時間焼いた後、Ｑ．Ｅ．を求めることによって再び特徴化した（８−２）。比較例Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、第２の蛍光体Ｌ２は、焼いた後の（８−２）Ｑ．Ｅ．の低下が大幅に小さいことを特徴とし、したがって高い安定性を有する。結果として、比較例Ｖ２−５０％Ｂａと比較してＬ２におけるＣａの割合は、系に対する安定化の影響を示す。

【0109】

図９〜図１４においては、以下の記号を使用する。
− Ｌ１−１＋Ｌ２： 組成（Ｌｕ_{０．９７５}Ｃｅ_{０．０２５}）_３Ａｌ_４．２５Ｇａ_０．７５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体の例示的な実施形態と、組成（Ｓｒ_０．３６Ｂａ_０．５Ｃａ_０．１Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８を有する第２の蛍光体の例示的な実施形態の混合物であり、混合比は４：１である。
− Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａ： 組成（Ｌｕ_{０．９７８}Ｃｅ_{０．０２２}）_３Ａｌ_３．７５Ｇａ_１．２５Ｏ_１２を有する第１の蛍光体の例示的な実施形態と、比較例（Ｓｒ_０．４６Ｂａ_０．５Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８の混合物の比較例であり、混合比は７：１である。

【0110】

図９は、３５０ｍＡおよび７００ｍＡの２つの異なる電流強さの場合のＬ１−１＋Ｌ２およびＬ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａにおいて、測定の開始時の測定値と３００秒の連続的な動作の後の測定値の相関色温度ΔＣＣＴ／Ｋの差を示している。比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、Ｌ１−１＋Ｌ２の色温度ドリフトの大幅な減少と、色位置の高い安定性とが観察される。

【0111】

図１０は、Ｌ１−１＋Ｌ２およびＬ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａの３５０ｍＡおよび７００ｍＡの２つの異なる電流強さにおける発光ダイオード（ＬＥＤ）の連続的な動作時における、演色評価数の差ΔＣＲＩ（ΔＲａに対応する）を示している。図は、３００秒の連続動作の後の測定値と測定開始時の測定値との間の演色評価数の差ΔＣＲＩをそれぞれ示している。比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、Ｌ１−１＋Ｌ２ではＣＲＩ損失が大幅に減少し、したがって演色評価数ＣＲＩの高い安定性が観察される。

【0112】

図１１は、Ｌ１−１＋Ｌ２およびＬ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａの３５０ｍＡおよび７００ｍＡの２つの異なる電流強さにおける発光ダイオード（ＬＥＤ）の連続的な動作時における、演色評価数の差ΔＲ９（飽和した赤）を示している。このグラフには、３００秒の連続動作後の測定値と測定の開始時の測定値との間の演色評価数の差ΔＲ９がそれぞれプロットされている。比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、Ｌ１−１＋Ｌ２ではＲ９損失が大幅に減少し、したがって演色評価数Ｒ９の高い安定性が観察される。

【0113】

図１２は、色温度ｄＣＣＴの変化を、それぞれ３５０ｍＡ／ｍｍ^２および１０００ｍＡ／ｍｍ^２の電流密度におけるＬ１−１＋Ｌ２および比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａの発光ダイオード（ＬＥＤ）の温度Ｔ（単位：℃）の関数として示している。この実験は、Ｌ１−１＋Ｌ２の場合には４４７ｎｍの一次電磁放射の波長において、比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａの場合には４４０ｎｍにおいて、２０ｍｓパルス測定を使用して行った。比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、Ｌ１−１＋Ｌ２では、色温度の変化が大幅に小さい。温度が上昇すると、Ｌ１−１＋Ｌ２の色温度の変化は、比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａの色温度と比較して小さい程度だけ増大する。電流密度が増大すると、比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、Ｌ１−１＋Ｌ２の色温度ｄＣＣＴの小さい変化を示す。したがって、Ｌ１−１＋Ｌ２の場合、温度または動作電流に対する色温度の大幅な安定化が明らかである。

【0114】

図１３は、３５０ｍＡ／ｍｍ^２および１０００ｍＡ／ｍｍ^２の異なる電流密度におけるＬ１−１＋Ｌ２および比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａの発光ダイオード（ＬＥＤ）の温度Ｔ（単位：℃）の関数として、演色評価数ＣＲＩを示している。Ｌ１−１＋Ｌ２は、同じ電流密度の場合、温度の上昇に伴ってＣＲＩ値のより少ない減少を示し、電流密度が増大するとＣＲＩ値のより小さい減少を示し、したがって、比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、温度または動作電流に対するＣＲＩの大幅な安定化を示す。

【0115】

図１４は、３５０ｍＡ／ｍｍ^２および１０００ｍＡ／ｍｍ^２の異なる電流密度におけるＬ１−１＋Ｌ２および比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａの発光ダイオード（ＬＥＤ）の温度Ｔ（単位：℃）の関数として、演色評価数Ｒ９を示している。Ｌ１−１＋Ｌ２は、同じ電流密度の場合、温度の上昇に伴ってＲ９値のより少ない減少を示し、電流密度が増大するとＲ９値のより小さい減少を示し、したがって、比較例Ｌ１−２＋Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、温度または動作電流に対するＲ９の大幅な安定化を示す。

【0116】

図１５は、第２の蛍光体Ｌ２（曲線１５−１）の発光スペクトルと、（Ｓｒ_{１−ａ−ｂ}Ｃａ_ａＥｕ_ｂ）ＡｌＳｉＮ_３タイプの第２の蛍光体の発光スペクトルの比較を示しており、ａは、０．４（曲線１５−２）、０．５（曲線１５−３）、０．６（曲線１５−４）であり、ｂは、各場合において０．００３である。相対強さＩ（単位：任意）は、発光波長λ_Ｅ（単位：ｎｍ）の関数として示してある。この場合、第２の蛍光体Ｌ２（曲線１５−１）と、（Ｓｒ_{１−ａ−ｂ}Ｃａ_ａＥｕ_ｂ）ＡｌＳｉＮ_３タイプの第２の蛍光体（曲線１５−２〜１５−４）は、同程度の発光スペクトルと発光波長極大を示す。したがって、（Ｓｒ_{１−ａ−ｂ}Ｃａ_ａＥｕ_ｂ）ＡｌＳｉＮ_３タイプの第２の蛍光体（曲線１５−２〜１５−４）は、第２の蛍光体Ｌ２の代替体である。

【0117】

図１６は、可変励起波長４３５ｎｍ（曲線１６−１）、４４０ｎｍ（曲線１６−２）、４４５ｎｍ（曲線１６−３）、および４６０ｎｍ（曲線１６−４）における、第１の蛍光体Ｌ１−１の発光波長λ_Ｅ（単位：ｎｍ）の関数として、正規化された強さＩ（単位：任意）を示している。これとの比較において、ＹＡＧａＧタイプ（２５％のＧａ、４％のＣｅ）の比較例（図１７）と、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕタイプの比較例（図１８）を示してある。

【0118】

図１７および図１８は、ＹＡＧａＧタイプ（２５％のＧａ、４％のＣｅ）の比較例（図１７）と、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕタイプの比較例（図１８）の発光波長λ_Ｅ（単位：ｎｍ）の関数として、相対的な強さＩ（単位％）を示してある。図１７にＧａおよびＣｅの割合を示した比率は、モルパーセント（ｍｏｌ％）である。励起波長として、４３０ｎｍ、４４０ｎｍ、４５０ｎｍ、４６０ｎｍ、および４７０ｎｍを選択した。図１７および図１８における曲線はすべてが実質的に互いに重なり合っており、したがって図を簡潔にする目的で、個々の曲線は個別に識別されていない。

【0119】

驚いたことに、第１の蛍光体Ｌ１−１は、図１７における比較例ＹＡＧａＧ（２５％のＧａ、４％のＣｅ）と、図１８における比較例（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕと比較して、４３０ｎｍと４７０ｎｍの間の励起波長が減少するとき（図１６の曲線１６−１〜１６−４）、吸収波長が、小さい値に、電磁放射の緑色のスペクトル範囲内に大きくシフトする。

【0120】

図１９は、第２の蛍光体Ｌ２および比較例Ｖ２−５０％Ｂａの変換体損失ＣＬを示している。この場合、蛍光体Ｌ２およびＶ２−５０％Ｂａそれぞれは、８５℃の動作温度および５００ｍＡの電流強さにおいて、１０００時間にわたり発光ダイオードにおいて試験が行われた。第２の蛍光体Ｌ２は、比較例Ｖ２−５０％Ｂａと比較して、より低い変換体損失と、したがって小さい経年劣化とを示す。

【0121】

第２の蛍光体（例示的な実施形態１）の製造と、第１の蛍光体（例示的な実施形態２）の製造それぞれについて、例示的な実施形態に基づいて以下に説明する。

【0122】

例示的な実施形態１： ２７．８９１ｇのＳｒ_３Ｎ_２と、５６．２８０ｇのＢａＮ_０．９４と、３．５５４ｇのＣａ_３Ｎ_２と、４０．３９８ｇのシリコン金属粉末と、１６．８１５ｇの窒化ケイ素と、５．０６２ｇの酸化ユーロピウムとを、それぞれ重量を計測し、５００ｍｌのＰＥＴ容器（酸化ジルコニウムからなる２０個のビードを有する）中で、ローラーベッド上で６時間にわたり集中的に混合した。出発物質の混合物を、４００μｍのスクリーン紗（screen gauze）によってスクリーニングし、カバーを有するモリブデンからなるるつぼの中に満たした。管状炉において、流れ雰囲気下（９２．５％のＮ_２および７．５％のＨ_２、２リットル／分）で、１５８０℃において４時間にわたりアニーリングする。その後、第２の蛍光体をモルタルミルにおいて数分間にわたり粉砕し、３１μｍのスクリーン紗によってスクリーニングする。スクリーニングされた材料を、管状炉において、流れ雰囲気下（９２．５％のＮ_２および７．５％のＨ_２、２リットル／分）で、モリブデンのるつぼの中で再び１５８０℃において４時間にわたりアニーリングする。その後、第２の蛍光体をモルタルミルにおいて数分間にわたり粉砕し、３１μｍのスクリーン紗によってスクリーニングする。スクリーニングされた材料を１リットルの水の中に分散させ、２モル濃度の塩酸２００ｍｌを加え、集中的な攪拌を行う。１０分後、水相を静かに除去する。残った沈殿物に蒸留水を加えて４リットルとし、集中的な攪拌によって蛍光体を分散させる。２０分後、沈殿物から上澄み液を静かに取り除く。このプロセスを、さらに２回繰り返す。乾燥させた沈殿物には、組成（Ｓｒ_０．３６Ｂａ_０．５Ｃａ_０．１Ｅｕ_０．０４）_２Ｓｉ_５Ｎ_８を有する第２の蛍光体が含まれている。

【0123】

例示的な実施形態２： ２５０ｍｌのポリエチレン製の広首フラスコ（直径１０ｍｍの酸化アルミニウムのビード１５０ｇを有する）の中で、６４．３９ｇの酸化ルテチウムＬｕ_２Ｏ_３と、０．９９ｇの酸化セリウムＣｅＯ_２と、２１．１５ｇの酸化アルミニウムＡｌ_２Ｏ_３と、１２．９６ｇの酸化ガリウムＧａ_２Ｏ_３と、０．５０ｇのフッ化セリウムＣｅＦ_３を、２時間にわたり混合して粉砕する。混合物を、蓋付きのコランダムるつぼの中で、フォーミングガス（５％の体積割合の水素を含んだ窒素）中で１５５０℃において３時間にわたりアニーリングする。アニーリングされた材料を自動モルタルミル内で粉砕し、３１μｍのメッシュ幅を有するスクリーンによってスクリーニングする。結果としての蛍光体は、濃い黄緑色をしている。反応生成物は、組成（（Ｌｕ_{０．９７５}Ｃｅ_{０．０２５}）_３（Ａｌ_０．７５Ｇａ_０．２５）_５Ｏ_１２）を有する第１の蛍光体を含んでいる。

【0124】

ここまで、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの例示的な実施形態に限定されない。本発明は、任意の新規の特徴および特徴の任意の組合せを包含しており、特に、請求項における特徴の任意の組合せを含んでいる。これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が請求項あるいは例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、本発明に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】