JP2014507522A - 炭窒化物およびカルビドニトリド蛍光体およびこれを使用する発光素子 - Google Patents

Abstract

本明細書において開示されるのは、新たなグループの炭窒化物およびカルビドニトリド蛍光体、並びにこれら蛍光体を利用する発光素子である。ある実施形態においては、本発明蛍光体は以下のように表される：
（１）Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋、
（２）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ、
（３）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ、
（４）Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋
（５）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ、
（６）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ、
（式中、ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ、Ｍは少なくとも１種のカチオンであり、Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり、Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり、Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり、およびＡはルミネッセンスアクチベータである）。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年１月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／４３２，９３１号ついての優先権を主張し、これによってその出願の開示は参照によってその全体に組み込まれる。

連邦政府資金による研究または開発に関する声明
本発明は、先進技術プログラムの下で米国標準技術局によって認められた認可番号７０ＮＡＮＢ７Ｈ７０４２の下で政府の支援の下になされた。よって、連邦政府は本発明に対して一定の権利を有しうる。

近年、研究開発の取り組みが、有用で、高性能発光素子を生じさせるであろう光源および蛍光体の組み合わせの開発に集中されており、その結果、効率的な高出力光源および効率的な蛍光体が示されてきた。例えば、蛍光体変換ＬＥＤ（ｐｈｏｓｐｈｏｒ−ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ＬＥＤ；ｐｃＬＥＤ）素子のための発光ダイオード（ＬＥＤ）チップおよび蛍光体の双方が開発されてきた。いくつかの蛍光体／光源組み合わせの独特の形態（ｐｃＬＥＤなど）は、蛍光体が光源（例えば、ＬＥＤチップ）と接触しており、かつ光源が高温で駆動することである。例えば、高出力ＬＥＤの典型的な接合部温度は８０℃〜１５０℃の範囲である。これら温度において、蛍光体の結晶は高振動励起状態にあり、ＬＥＤ励起エネルギーが、望まれるルミネッセンス発光ではなく格子緩和による熱放射に向けられるようにする。さらに、これら格子緩和はさらに熱を生じさせ、それによりルミネッセンス発光をさらに低下させる。これは既存の蛍光体材料の成功裏の適用をできなくする悪質なサイクルである。一般的な照明用途のためのｐｃＬＥＤランプは、蛍光体結晶の内側で発生するストークスシフトによって追加の加熱を引き起こす高い光エネルギーフラックス（例えば、１ワット／ｍｍ^２より高い）を必要とする。よって、一般的な照明のためのｐｃＬＥＤランプのような光源と蛍光体との双方を組み込んでいる発光素子の成功をもたらす開発は、８０℃〜１５０℃の温度で高効率で駆動しうる蛍光体の開発を必要とする。このリスクは室温で９０％の量子収率を達成することおよび８０℃〜１５０℃での高い熱安定性を有することの双方が困難なことである。蛍光体のルミネッセンスの熱安定性は蛍光体の固有の特性であり、これは結晶材料の組成および構造によって決定される。

近年、上記課題を克服し、優れた熱安定性および高い発光効率を有する蛍光体を生じさせるための有望な候補物質として、炭窒化物およびカルビドニトリド蛍光体が確認されてきている。しかし、白色光を生じさせるために蛍光体をレーザーダイオードと組み合わせる場合に、満足のいく色相および演色性の白色光を達成するというさらなる課題が現われる。これまでは、白色光ＬＥＤ素子を作成するために黄色発光蛍光体が使用されてきたが、これら素子は望ましい温白色光を生じさせてこなかった。

本発明の蛍光体は、白色光ＬＥＤ発光素子に使用するための有望な候補物質である黄色および橙黄色発光蛍光体を含む。このスペクトル範囲内で発光する蛍光体の発光波長を操作するのは典型的に困難である。有利なことに、本発明の蛍光体は熱的に安定であるだけではなく、母体結晶格子に存在する炭素の量を変えることによってその発光ピークも細かく調整されうる。このことは、所望の波長の蛍光体を正確に開発するのをより御しやすくするのを可能にし、例えば、それが所望の暖かさおよび演色性の白色光を達成することを可能にする。

式 Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（式中、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；およびＡはルミネッセンスアクチベータである）によって表される蛍光体を提供することが本発明の目的である。ある実施形態においては、Ｍ（ＩＩ）はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される少なくとも１種の二価カチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）はＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；ＨはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む。ある実施形態においては、Ａはこの蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている。ある実施形態においては、この蛍光体は式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋によって表される。

式 Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（式中、ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；Ｍは少なくとも１種のカチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；およびＡはルミネッセンスアクチベータである）によって表される蛍光体を提供することが本発明のさらなる目的である。ある実施形態においては、ＭはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、およびＬｕからなる群から選択される少なくとも１種のカチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）はＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；ＨはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む。ある実施形態においては、Ａはこの蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている。

式 Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（式中、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；およびＡはルミネッセンスアクチベータである）によって表される蛍光体を提供することが本発明のさらなる目的である。ある実施形態においては、Ｍ（ＩＩ）はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される少なくとも１種の二価カチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）はＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；ＨはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む。ある実施形態においては、Ａはこの蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている。ある実施形態においては、この蛍光体は式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋によって表される。

式 Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（式中、ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；Ｍは少なくとも１種のカチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；およびＡはルミネッセンスアクチベータである）によって表される蛍光体を提供することが本発明のさらなる目的である。ある実施形態においては、ＭはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、およびＬｕからなる群から選択される少なくとも１種のカチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）はＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；ＨはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む。ある実施形態においては、Ａはこの蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている。

本明細書に記載される蛍光体を組み込んでいる発光素子を提供することが本発明のさらなる目的である。ある実施形態においては、発光素子が、本発明は第１のルミネッセンススペクトルを有する光を放射する光源と、前記光源からの光での照射の際に、前記第１のルミネッセンススペクトルとは異なる第２のルミネッセンススペクトルを有する光を放射する第１の蛍光体とを含み、ここで、前記第１の蛍光体が、
（ａ）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（ｂ）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（ｃ）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ、および
（ｄ）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（式中、ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり；Ｍは少なくとも１種のカチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；およびＡはルミネッセンスアクチベータである）
からなる群から選択される式で表される少なくとも１種の蛍光体を含む。

発光素子のある実施形態においては、Ｍ（ＩＩ）はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される少なくとも１種の二価カチオンであり；ＭはＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、およびＬｕからなる群から選択される少なくとも１種のカチオンであり；Ｍ（ＩＩＩ）はＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；ＨはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む。ある実施形態においては、発光素子は、式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋によって表される蛍光体を含む。ある実施形態においては、発光素子は、式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋によって表される蛍光体を含む。

ある実施形態においては、発光素子の第１のルミネッセンススペクトルが約３３０ｎｍ〜約５００ｎｍである。ある実施形態においては、発光素子の光源は発光ダイオードまたはレーザーダイオードである。

ある実施形態においては、本発明の発光素子は第２の蛍光体を含む。ある実施形態においては、第２の蛍光体が下記蛍光体の１種以上を含む：赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、および緑色発光蛍光体。ある実施形態においては、第２の蛍光体は緑色発光蛍光体、または青色発光蛍光体である。ある実施形態においては、第２の蛍光体はケイ化物緑色蛍光体、または硫化物緑色蛍光体である。

ある実施形態においては、本発明の発光素子は、少なくとも２種類の追加の蛍光体をさらに含み、前記少なくとも２種類の追加の蛍光体はそれぞれ下記蛍光体の１種以上を含む：赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、および緑色発光蛍光体。

白色光を放射する発光素子を提供することが本発明のさらなる目的である。ある実施形態においては、この発光素子は温白色光を放射する。ある実施形態においては、この発光素子は冷白色光を放射する。

定義
本明細書において使用される場合、「アクチベータ」とは母体結晶の支援を伴って光を放射する原子またはイオン種をいう。アクチベータは本明細書においてさらに記載されるように、母体結晶中に非常に少量ドープされうる。

本明細書において使用される場合、「コ−アクチベータ」とは同じ母体結晶中の追加のアクチベータをいう。

本明細書において使用される場合、「ドーパント」とは母体結晶中にドープされている原子またはイオン種をいう。

本明細書において使用される場合、「粒子」とは蛍光体の個々の結晶をいう。

本明細書において使用される場合、「グレイン（ｇｒａｉｎ）」とは蛍光体粒子が粉体の蛍光体粒子と比較して容易に離散させられない、蛍光体粒子の塊、凝集体、多結晶体または多形体をいう。

本明細書において使用される場合、用語「蛍光体（ｐｈｏｓｐｈｏｒ）」とはあらゆる適切な形態の蛍光体、例えば、蛍光体粒子、蛍光体グレイン、または蛍光体粒子、グレインもしくはその組み合わせを含んでなる蛍光体粉体をいう。

本明細書において使用される場合、「光源」とは本発明の蛍光体を励起もしくは照射することができるあらゆる光源をいい、例えば、限定されないが、第ＩＩＩ−Ｖ族半導体量子井戸系発光ダイオード、レーザーダイオード、または本発明の発光素子の蛍光体以外の蛍光体をいう。本発明の光源は蛍光体を直接励起／照射することができ、または別のシステムを励起して、それにより蛍光体のための励起エネルギーを間接的に提供することができる。

本明細書において使用される場合、「白色光」は特定の色度座標値の光（例えば、国際照明委員会（ＣＩＥ））であり、これは当該技術分野において周知である。光源の相関色温度は、その光源と同等の色相の光を放射する理想的な黒体放射体の温度である。より高い色温度（５，０００Ｋ以上）が寒色（または、冷白色）と称され、より低い色温度（２，７００〜３，０００Ｋ）が暖色（または、温白色）と称される。

他に特定されない限りは、本明細書において使用される全ての科学技術用語は本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書において使用される全ての科学技術用語は使用される際に同じ意味を有する。本明細書および特許請求の範囲において使用される場合、文脈が明らかに他のことを示さない限りは、単数形態「ａ」、「ａｎｄ」および「ｔｈｅ」は複数への言及も含むことに留意されたい。

蛍光体の説明において、従来の表記法が使用され、そこでは母体結晶についての化学式が最初に記載され、次いでコロン、そしてアクチベータ（単一もしくは複数）およびコ−アクチベータ（単一もしくは複数）についての式が記載される。

図１はサンプルＡのと比較した、サンプルＤのルミネッセンス発光スペクトルを描く。 図２はサンプルＨ（炭素を含まない、ｘ＝０）のと比較した、サンプルＪ（炭素を含む、ｘ＝１．５）のルミネッセンス発光スペクトルを描く。 図３はサンプルＨ（上）、Ｉ（中央）およびＪ（下）の蛍光体のＸＲＤパターンを描く。 図４は本発明の発光素子の一実施形態を描く。 図５は本発明の発光素子の一実施形態を描く。 図６は本発明の発光素子の一実施形態を描く。

ある実施形態においては、本発明は以下の式で表される新規ファミリーの蛍光体に関する
（１）Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋
（０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４）
（２）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ）
式中、Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、および他の二価遷移金属イオンを含む群から選択されうる。Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄ、並びに他の三価遷移金属イオンを含む群から選択されうる。Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩを含む群から選択されうる。Ａは結晶構造中に、Ｍ（ＩＩ）の量に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされているルミネッセンスアクチベータである。好ましくは、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｓｂを含む群から、より好ましくはＣｅ^３＋、Ｅｕ^２＋、Ｅｕ^３＋、Ｔｂ^３＋、Ｙｂ^２＋およびＭｎ^２＋を含む群から選択される少なくとも１種のイオンであり得る。

ある実施形態においては、本発明は、
（３）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ)
によって表される新規ファミリーの蛍光体に関する；
式中、Ｍは少なくとも１種のカチオンであり、好ましくは、これに限定されないが、（１）二価カチオン：Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄおよび他の二価遷移金属イオン；（２）一価カチオン：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕ；並びに（３）三価カチオン：Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕおよび他の三価遷移金属イオンを含む群から選択されうる。Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄ、並びに他の三価遷移金属イオンを含む群から選択されうる。Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩを含む群から選択されうる。Ａは結晶構造中に、Ｍ（ＩＩ）の量に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされているルミネッセンスアクチベータである。好ましくは、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｓｂを含む群から、より好ましくはＣｅ^３＋、Ｅｕ^２＋、Ｅｕ^３＋、Ｔｂ^３＋、Ｙｂ^２＋およびＭｎ^２＋を含む群から選択される少なくとも１種のイオンであり得る。

ある実施形態においては、本発明は、
（４）Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋
（０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４)
（５）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜１)
によって表される新規ファミリーの蛍光体に関する；
式中、Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、および他の二価遷移金属イオンを含む群から選択されうる。Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄ、並びに他の三価遷移金属イオンを含む群から選択されうる。Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩを含む群から選択されうる。Ａは結晶構造中に、Ｍ（ＩＩ）の量に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされているルミネッセンスアクチベータである。好ましくは、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｓｂを含む群から、より好ましくはＣｅ^３＋、Ｅｕ^２＋、Ｅｕ^３＋、Ｔｂ^３＋、Ｙｂ^２＋およびＭｎ^２＋を含む群から選択される少なくとも１種のイオンであり得る。

ある実施形態においては、本発明は下記式によって表される新規ファミリーの蛍光体に関する
（６）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
（ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ）
式中、Ｍは少なくとも１種のカチオンであり、好ましくは、これに限定されないが、（１）二価カチオン：Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄおよび他の二価遷移金属イオン；（２）一価カチオン：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕ；並びに（３）三価カチオン：Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕおよび他の三価遷移金属イオンを含む群から選択されうる。Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり、好ましくは、これに限定されないが、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩを含む群から選択されうる。Ａは結晶構造中に、Ｍ（ＩＩ）の量に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされているルミネッセンスアクチベータである。好ましくは、ＡはＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｓｂを含む群から、より好ましくはＣｅ^３＋、Ｅｕ^２＋、Ｅｕ^３＋、Ｔｂ^３＋、Ｙｂ^２＋およびＭｎ^２＋を含む群から選択される少なくとも１種のイオンであり得る。

本発明の配合物においては、ルミネッセンスアクチベータＡはこの蛍光体の結晶構造中に、二価カチオンに対して約０．００１モル％〜約１０モル％の濃度レベルでドープされうる。ある実施形態においては、Ａはこの蛍光体の結晶構造中に、二価カチオンに対して約０．１モル％〜約７モル％の濃度レベルでドープされている。別の実施形態においては、Ａはこの蛍光体の結晶構造中に、二価カチオンに対して約０．０５モル％〜約５モル％の濃度レベルでドープされている。さらなる実施形態においては、Ａはこの蛍光体の結晶構造中に、二価カチオンに対して約０．５モル％〜約２．５モル％の濃度レベルでドープされている。

ある実施形態においては、Ａは少なくとも１種のコ−アクチベータを含む。

ある実施形態においては、本発明の蛍光体は、適する光源で励起される場合には、約５７０ｎｍ〜６２０ｎｍの発光ピーク波長を有する光を放射する。ある実施形態においては、本発明の蛍光体は、適する光源で励起される場合には、約５７５ｎｍ〜６１０ｎｍの発光ピーク波長を有する光を放射する。さらなる実施形態においては、本発明の蛍光体は、適する光源で励起される場合には、約５８０ｎｍ〜６００ｎｍの発光ピーク波長を有する光を放射する。

ある実施形態においては、本発明は、第１のルミネッセンススペクトルを有する光を放射する光源と、前記光源からの光での照射の際に、前記第１のルミネッセンススペクトルとは異なる第２のルミネッセンススペクトルを有する光を放射する第１の蛍光体とを含む発光素子であって、前記第１の蛍光体が本明細書に開示される蛍光体から選択される少なくとも１種の蛍光体を含む発光素子に関する。

ある実施形態においては、本発明の発光素子は、本発明の蛍光体の２種以上の組合わせを含む。

本発明の発光素子のある実施形態においては、第１のルミネッセンススペクトルは約３３０ｎｍ〜約５００ｎｍである。

発光素子のさらなる実施形態においては、光源は発光ダイオードまたはレーザーダイオードである。
ある実施形態においては、発光素子は第２の蛍光体を含む。

発光素子のさらなる実施形態においては、第２の蛍光体は下記蛍光体の１種以上を含む：赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、黄色発光蛍光体、および緑色発光蛍光体。ある実施形態においては、第２の蛍光体は赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、黄色発光蛍光体、および緑色発光蛍光体からなる群から選択される。

ある実施形態においては、発光素子は赤色発光蛍光体と組み合わせた本発明の蛍光体を含む。他の実施形態においては、発光素子は青色発光蛍光体と組み合わせた本発明の蛍光体を含む。他の実施形態においては、発光素子は黄色発光蛍光体と組み合わせた本発明の蛍光体を含む。他の実施形態においては、発光素子は緑色発光蛍光体と組み合わせた本発明の蛍光体を含む。

ある実施形態においては、本発明の発光素子は白色光を放射する。ある実施形態においては、発光素子は温白色光を放射する。別の実施形態においては、この発光素子は冷白色光を放射する。

ある実施形態においては、本発明の蛍光体粒子のメジアン直径が約２〜約５０ミクロン、好ましくは約４〜約３０ミクロン、より好ましくは約５〜約２０ミクロンでありうる。ある実施形態においては、蛍光体はグレインである。他の実施形態においては、蛍光体は粒子である。

ある実施形態においては、本発明は約２００〜約６００ｎｍ、好ましくは約３５０〜約４９０ｎｍの波長の光を放射する光源；および少なくとも１種の本発明の蛍光体を含む発光素子であって、前記蛍光体が前記光源からの光出力の少なくとも一部分を吸収するように配置され、かつ前記光源から吸収された光の色を効率的に変えて、結果的に前記光源から吸収された光の波長よりも長い波長の発光をもたらす発光素子をさらに提供する。例えば、本発明の蛍光体はシリコーン樹脂と混合されてスラリーを形成する。この蛍光体充填シリコーンは図４に示されるようなＬＥＤチップに適用されうる。このＬＥＤは近紫外（ｎＵＶ）範囲（例えば、約４０５ｎｍ）または青色範囲（例えば、約４５０ｎｍ）の光を放射する。

本発明に使用される光源は、例えば、量子井戸構造（ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含む発光層を有する窒化ガリウム系ＬＥＤを含むことができる。発光素子は本発明の蛍光体およびＬＥＤまたは発光体からの光を向ける様に配置される反射体（図４〜６を参照）を含むことができる。本発明の蛍光体はＬＥＤの表面に配置されていてよく（図４および６）またはそれらから離されていてよい（図５）。発光素子は、図４〜６に認められるように、ＬＥＤおよび蛍光体を封止する半透明材料をさらに含むことができる。

ある実施形態においては、本発明の発光素子は、励起エネルギーを作り出すために、または別の系を励起してそれにより本発明の蛍光体のための励起エネルギーを提供するために光源、例えば、ＬＥＤを含む。本発明を使用する素子には、例えば、限定されないが、白色光発生発光素子、インジゴ色光発生発光素子、青色光発生発光素子、緑色光発生発光素子、黄色光発生発光素子、橙色光発生発光素子、ピンク色光発生発光素子、赤色光発生発光素子、または本発明の蛍光体の色度と少なくとも１つの第２の光源の色度との間のラインによって定義される出力色度を有する発光素子が挙げられうる。ヘッドライトまたは車両のための他のナビゲーション光は本発明の発光素子を用いて製造されうる。発光素子は、携帯電話および個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）などの小さな電子装置のための出力インジケータであることができる。本発明の発光素子はＴＶ、携帯電話、ＰＤＡおよびラップトップコンピュータのための液晶ディスプレイのバックライトでもありうる。一般的な照明目的のための照明装置も本発明の発光素子で製造されうる。適切な電力供給を前提として、室内照明が本発明の素子に基づくことができる。本発明の発光素子の暖かさ（すなわち、黄色／赤色色度）は本発明の蛍光体からの光と、第２の光源（例えば、第２の蛍光体）からの光との比率の選択によって操作されうる。半導体光源ベースの白色光素子が、例えば、オーディオシステム、家庭用電化製品、測定装置、医療器具などの表示部分上のあらかじめ決定されたパターンまたはグラフィックデザインを表示するための自己発光型ディスプレイにおいて使用されうる。このような半導体光源ベースの光素子も、例えば、限定されないが、液晶ダイオード（ＬＣＤ）ディスプレイ、プリンタヘッド、ファクシミリ、コピー装置などのためのバックライトの光源として使用されうる。

本発明における使用に適する半導体光源は本発明の蛍光体を励起する光を作り出すもの、または異なる蛍光体を励起し、その異なる蛍光体が次に本発明の蛍光体を励起するものでもある。この半導体光源は、例えば、限定されないが、ＧａＮ（窒化ガリウム）型半導体光源；Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｎ型半導体光源、例えば、Ｉｎ_ｉＡｌ_ｊＧａ_ｋＮ（式中、ｉ＋ｊ＋ｋ＝約１であり、並びにｉ、ｊおよびｋの１以上は０であり得る）；ＢＮ；ＳｉＣ；ＺｎＳｅ；Ｂ_ｉＡｌ_ｊＧａ_ｋＮ（式中、ｉ＋ｊ＋ｋ＝約１であり、並びにｉ、ｊおよびｋの１以上は０であり得る）；並びに、Ｂ_ｉＩｎ_ｊＡｌ_ｋＧａ_ｌＮ（式中、ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ＝約１であり、並びにｉ、ｊ、ｋおよびｌの１以上は０であり得る）をはじめとする光源；並びに他のこのような類似の光源であり得る。半導体光源（例えば、半導体チップ）は、例えば、ＩＩＩ−ＶもしくはＩＩ−ＶＩ量子井戸構造（第ＩＩＩ族からの化学元素と第Ｖ族からのものとの、または第ＩＩ族からの元素と第ＶＩ族からのものとの、周期表の元素を組み合わせた化合物を含む構造を意味する）をベースにしていてもよい。ある実施形態においては、青色または近紫外（ｎＵＶ）発光半導体光源が使用される。

ある実施形態においては、本発明の蛍光体は主光源、例えば、約３００〜約５００ｎｍ、約３５０ｎｍ〜約４５０ｎｍ、もしくは約３３０ｎｍ〜約３９０ｎｍの波長範囲で発光する半導体光源（例えば、ＬＥＤ）からの光、または第２の光源からの光、例えば、約３００ｎｍ〜約５００ｎｍ、もしくは約３５０ｎｍ〜約４２０ｎｍの波長範囲で発光する他の蛍光体（単一もしくは複数）からの放射によって励起されうる。励起光が二次的であって、本発明の蛍光体に関連している場合には、この励起で誘起される光が関連する光源である。本発明の蛍光体を使用する素子は、例えば、限定されないが、本発明の蛍光体によって生じた光を素子の内側に向けるのではなく、その光を光出力に向ける反射鏡、例えば、誘電体反射鏡を含むことができる（例えば、一次光源）。

光源（例えば、ＬＥＤ）は、ある実施形態においては、少なくとも約２００ｎｍ、少なくとも約２５０ｎｍ、少なくとも約２５５ｎｍ、少なくとも約２６０ｎｍなどで、約５ｎｍの増分で、少なくとも約６００ｎｍまでの光を放射することができる。光源は、ある実施形態においては、約６００ｎｍ以下、約５９５ｎｍ以下、約５９０ｎｍ以下などで、約５ｎｍずつの下降分で、約２００ｎｍ以下までの光を放射することができる。ある実施形態においては、光源は半導体光源である。ＬＥＤチップが使用される場合には、ＬＥＤチップは、図４および５に示されるようにドーム状の形状の透明封止材で有利に満たされる。封止材は１つには機械的保護を提供し、他方では、封止材は光学特性をさらに向上させる（ＬＥＤダイの向上した発光）。

蛍光体は封止材中に分散されうる。封止材によって、基体上に配置されたＬＥＤチップと、ポリマーレンズとが、できるだけガスを含むことなく結合される。ＬＥＤダイは封止材によって直接密封されうる。しかし、ＬＥＤダイが透明封止材で密封されることも可能である（すなわち、この場合には、透明封止材と、蛍光体を収容するための封止材とが存在する）。互いに近い屈折率のせいで、この界面での反射による損失はほとんどない。

構造修飾において、１以上のＬＥＤチップが反射鏡内で基体上に配置され、かつ蛍光体が、反射鏡上に配置されたレンズ中に分散させられる。あるいは、１以上のＬＥＤチップは反射鏡内で基体上に配置されることができ、かつ蛍光体は反射鏡上にコーティングされうる。

本発明のある実施形態においては、本発明の蛍光体は、バインダー、固化剤、分散剤、充填剤などと共に発光素子内に分散されうる。バインダーは、例えば、限定されないが、光硬化性ポリマー、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカルボナート樹脂、シリコーン樹脂、ガラス、石英などでありうる。本発明の蛍光体は当該技術分野において知られている方法によってバインダー中に分散されうる。例えば、ある場合には、蛍光体は懸濁されたポリマーと共に溶媒中に懸濁されることができ、よってスラリーを形成し、ついで、これが発光素子上に適用されることができ、そしてそこから溶媒が蒸発させられうる。ある実施形態においては、蛍光体は液体中に懸濁されることができ、例えば、あらかじめ硬化された前駆体を樹脂に懸濁してスラリーを形成し、次いで、そのスラリーが発光素子上に分散されることができ、そしてその上でポリマー（樹脂）が硬化されうる。硬化は、例えば、熱、ＵＶ、または前駆体と混合された硬化剤（例えば、フリーラジカル開始剤）によることができる。本明細書において使用される場合、「硬化」とは物質またはその混合物を重合または固化するプロセスであるか、そのプロセスに関し、多くの場合、その物質またはその混合物の安定性もしくは有用性を向上させる。ある実施形態においては、発光素子中に蛍光体粒子を分散させるために使用されるバインダーは熱で液化されることができ、それによって、スラリーを形成し、次いでそのスラリーが発光素子上に分散させられ、そしてその場での固化を可能にする。分散剤（１つの物質の、別の物質との混合物（例えば、懸濁物）の形成および安定化を促進する物質を意味する）には、例えば、限定されないが、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素などが挙げられる。

ポリマーレンズは有利には球状または楕円状キャビティーを有する。このキャビティーは封止材で満たされる。結果として、ＬＥＤアレイがポリマーレンズから近い距離に固定される。それにより機械的構造サイズが低減されうる。

好ましい実施形態においては、本発明の発光素子は２種以上の異なる蛍光体を含み、そしてこの場合には、これら蛍光体の少なくとも１種が本明細書に開示される蛍光体である。それにより、白色トーンが特に正確に調節されうる。１つのマトリックス中に複数種の蛍光体を一緒に分散させる代わりに、複数種の蛍光体を別々に分散させて、そして複数の層として複数の蛍光体を重ね合わせることが有用であり得る。あるいは、複数種の蛍光体が１つのマトリックス中で混ぜられ、そして分散させられうる。この層形成は複数の色変換プロセスの方法によって最終的な光発光色を得るために使用されうる。例えば、光放射プロセスは、本発明の第１の蛍光体による半導体光源の光放射の吸収、この第１の蛍光体による光放射、この第１の蛍光体の光放射の第２の蛍光体による吸収、並びにこの第２の蛍光体による光放射である。２種よりも多い蛍光体が存在する場合にも、同様の配置が利用されうる。ある実施形態においては、追加の蛍光体の少なくとも１種も本発明の蛍光体であり、およびこの追加の蛍光体の少なくとも１種が下記のものから選択される：（１）緑色光を放射する１種以上の蛍光体組成物、例えば、これに限定されないが、Ｃａ_１−ｘＳｒ_ｘＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋（０≦ｘ≦１）、Ｃａ_{１−ｘ−ｙ−ｚ}Ｍｇ_ｘＳｒ_ｙＢａ_ｚＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋、ＭＹＳｉ_４Ｎ_７：Ｅｕ^２＋（Ｍ＝Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、β−サイアロン：Ｅｕ^２＋、ＭＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ^２＋（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｂａ_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２：Ｅｕ^２＋、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｃｅ^３＋（Ｍ＝Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｙ_２Ｓｉ_４Ｎ_６Ｃ：Ｃｅ_３＋、およびα−サイアロン：Ｙｂ^２＋、（２）青色光を放射する１種以上の蛍光体組成物、例えば、これに限定されないが、（ＭＳｉＯ_３）_ｍ・（ＳｉＯ_２）_ｎ：Ｅｕ^２＋、Ｘ（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ；Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ここでｍは１または０であり、および（ｉ）ｍ＝１の場合にはｎ＞３、もしくは（ｉｉ）ｍ＝０の場合にはｎ＝１；ＭＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）およびＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１２：Ｅｕ^２＋、（３）赤色光を放射する１種以上の蛍光体組成物、例えば、これに限定されないが、Ｃａ_１−ｘＳｒ_ｘＳ：Ｅｕ^２＋（０≦ｘ≦１）、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ^４＋、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ^３＋、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋（Ｍ＝Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、ＭＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋（Ｍ＝Ｃａ、Ｓｒ）、Ｙ_２Ｓｉ_４Ｎ_６Ｃ：Ｅｕ^２＋、およびＣａＳｉＮ_２：Ｅｕ^２＋。

複数の蛍光体が使用される場合には、複数の蛍光体がそれぞれのマトリックス中に懸濁されていることが有利であり得る、そしてその場合には、これらマトリックスは光伝播方向の前後に配置される。それにより、マトリックス濃度は、異なる蛍光体組成物が一緒に分散され、混合される場合と比べて低減されうる。

実施例１：Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕの製造
炭酸カルシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）および酸化ケイ素の出発材料を用いた固体状態反応によってＣａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕが製造された。これら出発材料は表１に示される計画量に秤量され、次いで混合されおよび／またはすりつぶされた。その後、粉体混合物は１６００〜１８５０℃で約４〜８時間にわたって高温炉内で、Ｎ_２／Ｈ_２雰囲気下で焼成された。焼成後、生成物はすりつぶされそしてふるいにかけられ、そして水で洗浄された。

この実施例の複数の調製物は出発材料中のＳｉＣの量の段階的な増加を伴う。出発材料へのＳｉＣの添加は、母体結晶構造の格子内でＡｌ^３＋をＳｉ^４＋で置換えると共に、同時に、Ｎ^−３部位でのＣ^−４置換の量の増加を容易にし、結果的に蛍光体生成物中の炭素の量を増大させる。

これら蛍光体生成物のルミネッセンス特性が表２に示される。認められうるように、ｘの値（すなわち、ＳｉＣ含有量）が増加するにつれて、調製された蛍光体の発光波長は低下する。この配合物に組み込まれる炭素の量は、出発材料が焼成される温度によって部分的に影響を受けることに留意されたい。よって、調製プロセスにおいてより高い温度で焼成することによって炭素含有量を増大させることが可能であり得る。

表１．組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕを製造するための原料の重量

表２．Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕのルミネッセンス特性

実施例２：Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：ＥｕおよびＣａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕの製造
実施例１における調製と同様に、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、糖炭（Ｃ）、窒化アルミニウム、酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）および酸化ケイ素の出発材料を用いた固体状態反応によって蛍光体組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕのサンプルが調製された。これら出発材料は表３に示される計画量に秤量され、次いで混合されおよび／またはすりつぶされた。その後、粉体混合物は１６００〜１８５０℃で約４〜８時間にわたって高温炉内で、Ｎ_２／Ｈ_２雰囲気下で焼成された。焼成後、生成物はすりつぶされそしてふるいにかけられ、そして水で洗浄された。蛍光体生成物のルミネッセンス特性が表４に示される。

比較のために、式Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕで表される蛍光体組成物のサンプルが、糖炭（炭素アニオン源）の代わりに窒化炭素（炭素カチオン源）を用いる、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化炭素（Ｃ_３Ｎ_４）、酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）および酸化ケイ素の出発材料を用いた固体状態反応によって合成された。これら出発材料は表３に示される計画量に秤量され、次いで混合されおよび／またはすりつぶされた。その後、粉体混合物は１６００〜１８５０℃で約４〜８時間にわたって高温炉内で、Ｎ_２／Ｈ_２雰囲気下で焼成された。焼成後、生成物はすりつぶされそしてふるいにかけられ、そして水で洗浄された。蛍光体生成物のルミネッセンス特性が表４に示される。

認められうるように、Ｃ_３Ｎ_４を用いて調製された蛍光体は、糖炭を用いて調製されたものよりも高い量子効率を示し、より多くの糖炭が出発材料に添加されるにつれて、量子効率が低下した。

表３．組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕおよび組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕを製造するための原料の重量

表４．組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−ｍ−ｎ＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕおよび組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕのルミネッセンス特性

実施例３：蛍光体Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕの製造
炭酸カルシウム、窒化ケイ素、炭窒化物（Ｃ_３Ｎ_４）、酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）および酸化ケイ素の出発材料を用いた固体状態反応によって蛍光体組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕのサンプルが調製された。これら出発材料は表５に示される計画量に秤量され、次いで混合されおよび／またはすりつぶされた。その後、粉体混合物は１６００〜１８５０℃で約４〜８時間にわたって高温炉内で、Ｎ_２／Ｈ_２雰囲気下で焼成された。焼成後、生成物はすりつぶされそしてふるいにかけられ、そして水で洗浄された。

この実施例の複数の調製物は出発材料中のＣ_３Ｎ_４の量の段階的な増加を伴う。出発材料へのＣ_３Ｎ_４の添加は、母体結晶構造の格子内でのＳｉ^４＋部位におけるＣ^＋４の置換の量の増大を容易にし、結果的に蛍光体生成物中の炭素の量を増大させる。

得られた蛍光体生成物の配合係数が表６に示される。図２において、サンプルＪ（ｘ＝１．５、すなわち、炭素含有）のルミネッセント発光が、Ｈ（ｘ＝０、すなわち、炭素なし）のと比較される。図２に示されるように、配合物中の炭素の量が増加するにつれて、蛍光体の発光ピークの波長がシフトし、必要に応じて正確な蛍光体発光を達成するためのより大きな適応性を追加する。サンプル１の発光スペクトル（示されていない）は図２に示される２つのピークの間に入り、この傾向をさらに示す。Ｈ、ＩおよびＪの蛍光体サンプルのＸＲＤパターンが図３に示される。図３に認められうるように、配合物における炭素の量が増加するにつれて、２シータの値は増大する。

表５．組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕを製造するための原料の重量

表６．蛍光体組成物Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕの配合係数

本発明は、実施例に開示された具体的な実施形態による範囲に限定されず、これら実施例は本発明のいくつかの態様の例示として意図されており、かつ機能的に等価のどの実施形態も本発明の範囲内にある。実際に、本明細書に示されかつ説明されたものに加えて、本発明の様々な改変が当業者には明らかになるであろうし、かつそのような改変は特許請求の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (29)

1. 式 Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
   （式中、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；
   Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり；
   Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；
   Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；および
   Ａはルミネッセンスアクチベータである）
   によって表される蛍光体。
2. Ｍ（ＩＩ）がＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される少なくとも１種の二価カチオンであり；
   Ｍ（ＩＩＩ）がＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；
   ＨがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、
   ＡがＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む；
   請求項１の蛍光体。
3. Ａが蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている、請求項１の蛍光体。
4. 式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋によって表される請求項１の蛍光体。
5. 式 Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
   （式中、ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；
   Ｍは少なくとも１種のカチオンであり；
   Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；
   Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；および
   Ａはルミネッセンスアクチベータである）
   によって表される蛍光体。
6. ＭがＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、およびＬｕからなる群から選択される少なくとも１種のカチオンであり；
   Ｍ（ＩＩＩ）がＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；
   ＨがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、
   ＡがＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む；
   請求項５の蛍光体。
7. Ａが蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている請求項５の蛍光体。
8. 式 Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
   （式中、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；
   Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり；
   Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；
   Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；および
   Ａはルミネッセンスアクチベータである）
   によって表される蛍光体。
9. Ｍ（ＩＩ）がＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される少なくとも１種の二価カチオンであり；
   Ｍ（ＩＩＩ）がＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；
   ＨがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、
   ＡがＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む；
   請求項８の蛍光体。
10. Ａが蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている請求項８の蛍光体。
11. 式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋によって表される請求項８の蛍光体。
12. 式 Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
    （式中、ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；
    Ｍは少なくとも１種のカチオンであり；
    Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；
    Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；および
    Ａはルミネッセンスアクチベータである）
    によって表される蛍光体。
13. ＭがＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、およびＬｕからなる群から選択される少なくとも１種のカチオンであり；
    Ｍ（ＩＩＩ）がＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；
    ＨがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、
    ＡがＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む；
    請求項１２の蛍光体。
14. Ａが蛍光体の母体結晶中に、Ｍ（ＩＩ）に対して約０．０１モル％〜約２０モル％の濃度レベルでドープされている請求項１２の蛍光体。
15. 第１のルミネッセンススペクトルを有する光を放射する光源と、
    前記光源からの光での照射の際に、前記第１のルミネッセンススペクトルとは異なる第２のルミネッセンススペクトルを有する光を放射する第１の蛍光体と
    を含む発光素子であって、
    前記第１の蛍光体が、
    （ａ）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
    （ｂ）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＭ（ＩＩＩ）_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
    （ｃ）Ｍ（ＩＩ）_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ、および
    （ｄ）Ｍ_ｍ／ｖＳｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ｍ（ＩＩＩ）_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_{ｎ−ｙ／２}Ｈ_ｙ：Ａ
    （式中、ｖはＭの原子価数であり、０≦ｍ＜５、０≦ｎ≦３、０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜ｌ；
    Ｍ（ＩＩ）は少なくとも１種の二価カチオンであり；
    Ｍは少なくとも１種のカチオンであり；
    Ｍ（ＩＩＩ）は少なくとも１種の三価カチオンであり；
    Ｈは少なくとも１種の一価アニオンであり；および
    Ａはルミネッセンスアクチベータである）
    からなる群から選択される式で表される少なくとも１種の蛍光体を含む、
    発光素子。
16. Ｍ（ＩＩ）がＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、およびＣｄからなる群から選択される少なくとも１種の二価カチオンであり；
    ＭがＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、およびＬｕからなる群から選択される少なくとも１種のカチオンであり；
    Ｍ（ＩＩＩ）がＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の三価カチオンであり；
    ＨがＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される少なくとも１種の一価アニオンであり；並びに、
    ＡがＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｍｎ、Ｂｉ、およびＳｂからなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを含む；
    請求項１５の発光素子。
17. 前記蛍光体が
    式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）−ｘ}Ｃ_ｘＡｌ_ｍ＋ｎＮ_１６−ｎＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋
    によって表される、請求項１５の発光素子。
18. 前記蛍光体が
    式 Ｃａ_ｍ／２Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）＋ｘ}Ａｌ_{ｍ＋ｎ−ｘ}Ｎ_{１６−ｎ−ｘ}Ｃ_ｘＯ_ｎ：Ｅｕ^２＋
    によって表される、請求項１５の発光素子。
19. 前記第１のルミネッセンススペクトルが約３３０ｎｍ〜約５００ｎｍである請求項１５の発光素子。
20. 前記光源が発光ダイオードまたはレーザーダイオードである請求項１５の発光素子。
21. 第２の蛍光体をさらに含む請求項１５の発光素子。
22. 前記第２の蛍光体が赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、または緑色発光蛍光体である請求項２１の発光素子。
23. 前記第２の蛍光体が緑色発光蛍光体、または青色発光蛍光体である請求項２１の発光素子。
24. 前記第２の蛍光体がケイ化物緑色蛍光体、または硫化物緑色蛍光体である請求項２１の発光素子。
25. 少なくとも２種類の追加の蛍光体をさらに含み、前記少なくとも２種類の追加の蛍光体がそれぞれ下記蛍光体：
    赤色発光蛍光体、青色発光蛍光体、および緑色発光蛍光体；
    の１種以上を含む請求項１５の発光素子。
26. 前記発光素子が白色光を放射する請求項１５の発光素子。
27. 前記発光素子が白色光を放射する請求項２１の発光素子。
28. 前記発光素子が温白色光または冷白色光を放射する請求項２６の発光素子。
29. 前記発光素子が温白色光または冷白色光を放射する請求項２７の発光素子。

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