JP2017527639A - オキシフッ化物蛍光体組成物及びその照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源に放射結合された蛍光体材料を有する照明装置を提供する。【解決手段】蛍光体材料は、一般式Ｉ：Ｒ3-x-zＭxＣｅzＴ5-yＮyＯ12-x-yＦx+yの緑色放出蛍光体組成物（式中、０≦ｘ＜３．０、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ｘ＝０の場合ｙ＞０であって、又はｙ＝０の場合ｘ＞０であって、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）である。式Ｉの蛍光体組成物を追加の蛍光体と組合せて、白色光を発生させてもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、概して、照明システムに適用可能な緑色放出蛍光体に関する。より具体的には、本発明は、固体照明システム用の緑色放出蛍光体、及びこれらの蛍光体及びそのブレンドを用いた照明装置に関する。

「白色光」の発生は、現在、式Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺を有する、「ＹＡＧ」として知られる、黄色―緑色を放出する、セリウムをドープしたイットリウムアルミニウムガーネットと共に、青色ＬＥＤを用いて構成されている、いわゆる「白色ＬＥＤ」によって達成されている。ＹＡＧは、青色光励起下での高い量子効率、及び黄色スペクトル領域でピークとなる広い放出スペクトルのため、歴史的にこれらの照明システムに使用されている。ＹＡＧに基づく照明システムの欠点は、比較的貧弱な演色性及び高い色温度である。例えば、このような現在使用されている白色ＬＥＤで物体を照明すると、自然光によって照明された色を真似ることができない。

数多くの蛍光体がここ数年で提案されているが、ＬＥＤに適した蛍光体の範囲は限定されている。そのため、白色発光固体照明システムにおいて改善された演色を作り出す、新規の緑色放出蛍光体が必要とされている。

国際公開第２０１３／１５８９２９号パンフレット

簡潔に言うと、本発明の実施形態の大部分は、光源に放射結合された蛍光体材料を有する照明装置を提供する。蛍光体材料は、一般式Ｉ：Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-x-yＦ_x+yの蛍光体組成物（式中、０≦ｘ＜３．０、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ｘ＝０のときはｙ＞０、ｙ＝０のときはｘ＞０であり、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）を含む。

一実施形態では、照明装置は、光源と、光源に放射結合された蛍光体材料とを含む。蛍光体材料は、一般式Ｉ：Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-x-yＦ_x+y蛍光体組成物（式中、０≦ｘ＜３．０、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ｘ＝０のときはｙ＞０、ｙ＝０のときはｘ＞０であり、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）のブレンドを含み、蛍光体組成物は約５４０ｎｍ〜約６５０ｎｍの範囲の波長に放出ピークを有する。

本発明のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むと、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。

本発明の一実施形態による照明装置の概略断面図である。 本発明の別の実施形態による照明装置の概略断面図である。 本発明の例示的な実施形態による、４５０ｎｍの励起波長を使用した、オキシフッ化物ガーネット蛍光体の放出スペクトルを示す。

近似する文言は、本明細書及び特許請求の範囲全体にわたってここで使用されるように、それが関連する基本的機能の変更をもたらすことなく許容的に変化し得る定量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、例えば「約」という１以上の用語によって修飾される値は、特定された正確な値に限定されない。場合によっては、近似する文言は、値を測定するための機器の精度に対応してもよい。

以下の明細書及び以下の特許請求の範囲では、単数形（「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」）は、文脈が特に明確に指示しない限り、複数の言及を含む。

本明細書で使用される場合、「することができる（ｍａｙ）」及び「してもよい（ｍａｙ ｂｅ）」という用語は、一組の状況内での発生の可能性、特定された性質、特性又は機能の所有を示し、及び／又は修飾された動詞と関係する能力、性能又は可能性の内の１つ以上を表現することによって別の動詞を修飾する。したがって、「することができる（ｍａｙ）」及び「してもよい（ｍａｙ ｂｅ）」の使用は、修飾された用語が示された能力、機能又は使用について、明らかに適切であるか、可能であるか、又は適していることを示すが、いくつかの状況では、修飾された用語が適切でないか、可能でないか、又は適していない場合があり得ることを考慮する。例えば、いくつかの状況では、事象又は能力を見込むことができ、一方、他の状況では、事象又は能力が発生する可能性がない場合、この区別が用語「することができる（ｍａｙ）」及び「してもよい（ｍａｙ ｂｅ）」によって捕捉される。

本明細書で使用される場合、「蛍光体」又は「蛍光体材料」又は「蛍光体組成物」という用語は、単一の蛍光体組成物並びに２つ以上の蛍光体組成物のブレンドの両方を示すために使用することがある。本明細書で使用される場合、用語「ランプ」又は「照明装置」又は「照明システム」は、通電時に発光を作り出す１以上の発光素子によって発生させることができる可視及び／又は紫外光の任意のソース、例えば蛍光体材料、発光ダイオードを指す。

個々の用途は、ＬＥＤによって発生した紫外（ＵＶ）、紫色又は青色放射を、一般照明又は他の目的のための所望の色光又は白色光に変換することと共に、本明細書に説明されている。しかし、本発明はまた、ＵＶ、紫色、及び／又は青色レーザ並びに他光源からの放射を、白色光に変換することにも適用可能であることを理解されたい。

本発明の実施形態は、光源に放射結合された蛍光体材料を含む、照明装置を対象とする。一実施形態では、光源は、半導体放射源、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）又は有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）であり得る。放射結合されたとは、光源からの放射が蛍光体材料に伝達され、蛍光体が異なる波長の放射を放出することを意味する。光源からの光と蛍光体材料から放出された光との組合せを使用して、所望の色の放出又は白色光を作り出してもよい。例えば、白色発光ＬＥＤデバイスは、青色放出ＩｎＧａＮ ＬＥＤチップに基づいてもよい。青色放出ＬＥＤチップを蛍光体ブレンドで被覆して、青色放射の一部を相補的な色、例えば緑色放出又は白色放出に変換してもよい。

照明装置又はデバイスの非限定的な実施例は、蛍光ランプ等の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって励起されるデバイス、陰極線管、プラズマディスプレイデバイス、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、クロマチックランプにおけるようなＵＶ励起デバイス、バックライト用ランプ、液晶システム、プラズマスクリーン、キセノン励起ランプ及びＵＶ励起マーキングシステムを含む。これらの使用は、単に例示的なものであり、網羅的なものではないことを意味する。

図１は、本発明のいくつかの実施形態による照明装置又はランプ１０を示す。ランプ１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１２、及びＬＥＤチップに電気的に取り付けられた導線１４を含む。導線１４は、ＬＥＤチップ１２に電流を供給し、それによって放射の放出が生じる。ＬＥＤチップ１２は、例えば、約２５０ｎｍより大きく約５５０ｎｍ未満の放出波長を有する、式Ｉｎ_iＧａ_jＡｌ_kＮ（式中、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ及びｉ＋ｊ＋ｋ＝１）の窒素化合物半導体に基づく、任意の半導体青色光源又は半導体紫外光源であってもよい。より具体的には、チップ１２は約３００ｎｍ〜約５００ｎｍのピーク放出波長を有する、近紫外又は青色放出ＬＥＤであってもよい。このようなＬＥＤは、当技術分野で知られている。照明装置１０において、蛍光体材料（以下に述べる）は、ＬＥＤチップ１２の表面上に配置され、チップ１２に放射結合されている。蛍光体材料は、当技術分野で知られている任意の適切な方法で、ＬＥＤ１２上に堆積させることができる。ＬＥＤチップ１２によって放出された光は、蛍光体材料によって放出された光と混合されて、所望の放出（矢印２４で示す）を作り出す。

本明細書で論じる本発明の例示的な構造の一般的な考察は、無機ＬＥＤに基づく光源を対象としているが、特に断りのない限り、ＬＥＤチップを有機発光構造又は他の放射源で置き換えてもよく、また、ＬＥＤチップ又は半導体についてのいかなる言及も、任意の適切な放射源の単なる代表例に過ぎないことを理解されたい。

図１を参照すると、ＬＥＤチップ１２は、外囲器１８内にカプセル化されてもよく、外囲器１８は、ＬＥＤチップ及び封入体材料２０を囲む。外囲器１８は、例えば、ガラス又はプラスチックであってもよい。ＬＥＤチップ１２は、封入体材料２０によって囲まれてもよい。封入体材料２０は、低温ガラス、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマー、又は当技術分野で知られているような樹脂、例えばケイ素樹脂又はエポキシ樹脂であってもよい。代替の実施形態では、ランプ１０は、外側の外囲器１８なしで封入体のみを備えていてもよい。

ランプ１０の様々な構成が当技術分野で知られている。例えば、いくつかの実施態様では、蛍光体材料は、ＬＥＤチップ１２上に直接配置されるのではなく、封入体材料の中に散在してもよい。他のいくつかの実施形態では、蛍光体材料は、ＬＥＤチップの上に形成されるのではなく、外囲器の表面上に被覆されてもよい。いくつかの実施形態では、ランプは、複数のＬＥＤチップを含んでもよい。図１に関して考察したこれらの異なる構成は、例えば外郭と別個に、又はＬＥＤと一体型で、２箇所又は全３箇所、又は任意の他の適した位置に位置する蛍光体材料と組み合わされてもよい。さらに、異なる蛍光体ブレンドが構造の異なる部分に使用されてもよい。

いくつか実施形態では、照明装置は、ＬＥＤと組み合わされた蛍光ランプ又はコンパクト蛍光ランプ（ＣＦＬ）であり得る。例えば、ＬＥＤによって発生した光と、蛍光体によって発生した光との組合せを使用して、強調されたカラーコントラストを有する可視光を作り出してもよい。この場合、ＬＥＤを蛍光ランプ、例えばＣＦＬランプの基部に装着して追加するか、又は、ランプ１０のガラス製外囲器１１を被覆した蛍光体組成物によって発生している光に、例えば青色領域の一部等、可視スペクトルの特定の波長域の光を補うことができる。

上記構造のいずれにおいても、ＬＥＤに基づく照明装置１０はまた、複数の粒子（図示せず）を含み、放出された光を散乱又は拡散してもよい。これらの散乱する粒子は、一般に、封入体２０内に埋め込まれる。散乱する粒子は、例えばＡｌ₂Ｏ₃（アルミナ）又はＴｉＯ₂（チタニア）から作られた粒子を含んでいてもよい。散乱する粒子は、好ましくは無視できるほどの吸収量で、ＬＥＤチップ１２から放出された光を効果的に散乱させてもよい。

本発明のいくつかの実施形態は、本明細書で説明した照明装置に備えられた蛍光体材料に使用されてもよい、蛍光体組成物を提供する。蛍光体組成物は、一般式Ｉ：Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-x-yＦ_x+yを有するオキシフッ化物ガーネット（式中、０≦ｘ＜３．０、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ｘ＝０のときはｙ＞０、ｙ＝０のときはｘ＞０であり、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）である。いくつかの実施形態では、ｙ＝０のとき、一般式はＲ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ₅Ｏ_12-xＦ_x（式中、０＜ｘ≦３．０、０＜ｚ≦０．３０である。）である。いくつかの実施形態では、ｘ＝０のとき、一般式はＲ_3-zＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-yＦ_y（式中、０＜ｙ≦５．０、０＜ｚ≦０．３０である。）である。

上記一般式Ｉにおいて、二価の陽イオンの添加は、式中の酸化物及びフッ化物イオンの量を調整することによって、荷電平衡が取られる。いくつかの特定の実施形態では、ｘは約０．０５〜約３．０の範囲である。いくつかの特定の実施形態では、ｙは約０．０５〜約５．０の範囲である。いくつかの特定の実施形態では、ｚは約０．０１〜約０．０５の範囲である。

上記配合によるオキシフッ化物ガーネット組成物は、青色ＬＥＤ放射（波長範囲は約３５０ｎｍ〜約４７０ｎｍ）を吸収し、緑色光を放出する。有利なことに、これらの組成物は約４８０ｎｍ〜約６５０ｎｍの比較的狭い波長範囲内に放出スペクトルを作り出す。従来のガーネット蛍光体（例えば、イットリウムアルミニウムガーネット−Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺）と比較して、放出スペクトルは、黄色領域で窪み、青色領域に向かってシフトする。一実施形態では、式Ｉの蛍光体組成物のピーク放出は約５２０ｎｍ〜約６２０ｎｍの波長範囲内に存在する。一実施形態では、ピーク放出は約５３０ｎｍ〜約５８０ｎｍの波長範囲内に発生する。例えば、図４は、例示的なオキシフッ化物組成物Ｌｕ_2.91Ｃｅ_0.09Ａｌ_4.80ＭＧ_0.20Ｏ_11.80Ｆ_0.20の放出スペクトルを示す。

一般式Ｉの蛍光体組成物のいずれにおいても、部分Ｒは、他の等価に荷電したイオンで置換されてもよい。例えば、Ｒ³⁺は、Ｍ³⁺で部分的に置換されてもよく、Ｔ³⁺は、Ｎ³⁺で部分的に置換されてもよい。これによって、蛍光体組成物から得られたスペクトルを調整することが可能になってもよい。加えて、Ｆは、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ又はそれらの組合せで、部分的又は完全に置換されてもよい。

いくつかの実施形態では、蛍光体組成物は、一般式Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-x-yＦ_x+y（式中、０≦ｘ＜３．０、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ｘ＝０のときはｙ＞０、ｙ＝０のときはｘ＞０であり、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）のものである。。いくつかの特定の実施形態は、ｙ＝０、すなわち成分が１００％Ａｌ³⁺を含む組成物を含む。これらの実施形態では、蛍光体材料は、式Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＡｌ₅Ｏ_12-xＦ_xの組成物（式中、０＜ｘ＜３．０、０＜ｚ＜０．３０であって、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せである。）を含む。一実施例は、Ｙ_2.71Ｃｅ_0.09Ｃａ_0.20Ａｌ₅Ｏ_11.80Ｆ_0.20である。

いくつかの実施形態は、一般式Ｌｕ_3-zＣｅ_zＡｌ_5-yＮ_yＯ_12-yＦ_yの蛍光体組成物（式中、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）を含む。蛍光体材料の一実施例は、Ｌｕ_2.91Ｃｅ_0.09Ａｌ_4.80Ｍｇ_0.20Ｏ_11.80Ｆ_0.20である。

さらに、式Ｉの蛍光体組成物は、追加の賦活イオンで追加的にドープされてもよい。本明細書で使用される場合、用語「賦活イオン」は、ルミネセント中心を形成し、かつ蛍光体のルミネセンスを担う蛍光体にドープされた、イオン（例えばＣｅ³⁺）を指す。追加の賦活イオンは、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｔｍ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｙｂ又はそれらのいずれかの組合せのイオンを含んでもよい。

オキシフッ化物蛍光体組成物は、本明細書に開示されているように、照明装置に使用して、一般照明及び他の目的に適した光を発生させてもよい。いくつかの実施形態では、蛍光体を照明装置に使用して、例えばおもちゃ、交通信号、バックライト等の用途のために緑色光を発生させてもよい。いくつかの実施形態では、蛍光体を他の蛍光体と（ブレンドで）組合せて使用して、白色光を作り出してもよい。

先に説明したように、照明装置で一般に使用される従来のガーネット蛍光体（例えば、ＹＡＧ）は、黄色―緑色放出（ピーク放出約５８０ｎｍ）を作り出す。これらのガーネットを、赤色放出蛍光体とブレンドで組合せて使用して、白色光を作り出す場合、赤色―緑色コントラスト（赤色―緑色分離と呼ばれることもある）は、黄色領域内で効率的な放出であるため、あまり良好ではない。

本発明の式Ｉのオキシフッ化物蛍光体は、従来のガーネット蛍光体に対して、より狭く、かつ青色にシフトした放出を作り出すという利点を有する。例えば、式Ｉのこの緑色放出オキシフッ化物ガーネット組成物を、赤色放出蛍光体とブレンドで組合せて使用する場合、ＬＥＤに基づく照明システム／デバイスは、従来のガーネットを使用することによって達成されることが多い演色性と比較して、改良された演色性を備えた白色光を作り出す。式Ｉのこのオキシフッ化物ガーネットの黄色領域の不足は、従来の黄色―緑色ガーネットを用いる白色ＬＥＤと比較して、物体をこれらの照明システムで見た場合に、より大きな赤色―緑色コントラスト（又は強調された赤色―緑色分離）をもたらす。いくつかの実施形態では、式Ｉのこのオキシフッ化物ガーネットを用いる、ブレンドの赤色―緑色コントラストにおける改善は、従来のガーネットを含むブレンドの赤色―緑色コントラストに基づき、少なくとも約５％である。いくつかの特定の実施形態では、赤色―緑色コントラストの改善は、少なくとも約１０％である。加えて、これらのオキシフッ化物の青色にシフトした緑色放出は、例えば交通信号及びバックライトにおいて、緑色発光デバイス用に使用された場合、色覚異常に対して追加の利点を提供する。

式Ｉのオキシフッ化物ガーネット蛍光体は、従来のガーネット蛍光体と比較して、良好な量子効率及び高い温度性能を有してもよい。これらの蛍光体は、広範囲の温度にわたって放出強度を維持し、使用中に照明システムの温度が上昇する場合に、強度の損失及び／又はランプの色ずれを軽減してもよい。

先に言及したように、蛍光体材料は、さらに、追加の蛍光体組成物を含み、蛍光体ブレンドを形成して、照明装置から白色光を作り出してもよい。いくつかの実施形態では、蛍光体ブレンドは、白色発光ＬＥＤ照明システムに適用可能であってもよい。一実施形態では、蛍光体ブレンドは、上記のような式Ｉのオキシフッ化物ガーネット、及び約５９０ｎｍ〜約６８０ｎｍの広い波長範囲でピーク放出を有する、追加の蛍光体組成物を含む。

追加の蛍光体は、ラインエミッタであり、かつ赤色光を発生する、錯フッ化物であってもよい。適する実施例は、Ｍｎ⁴⁺でドープされた錯フッ化物を含み、例えば（Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，ＮＨ₄）₂［（Ｔｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）Ｆ₆］：Ｍｎ⁴⁺等である。いくつかの例では、Ｍｎ⁴⁺でドープされた錯フッ化物は、Ｋ₂［ＳｉＦ₆］：Ｍｎ⁴⁺（“ＰＦＳ”）である。他の追加の蛍光体組成物の実施例は、限定されるものではないが、２価のユーロピウム（Ｅｕ²⁺）で賦活された、赤色放出オキシ窒化物／窒化物蛍光体を含んでもよい。

上記蛍光体は、限定されることを意図するものではない。本発明のオキシフッ化物蛍光体と非反応性ブレンドを形成する、商業的及び非商業的なあらゆる他の蛍光体は、ブレンドで使用してもよく、本発明の範囲内であると見なされるべきである。さらに、例えば可視スペクトル領域全体にわたって放出するもの等、いくつかの追加の蛍光体を、本明細書で説明した蛍光体とは実質的に異なる波長で、使用してもよい。これらの追加の蛍光体をブレンドで使用して、結果として得られる光の白色をカスタマイズし、また、改善された光品質を備えたソースを作り出してもよい。

本明細書に記載した一般式のそれぞれは、記載した他の一般式のそれぞれに依存しない。具体的には、式中で数値的なプレースホルダとして使用されてもよいｘ、ｙ、ｚ及び他の変数は、他の式又は組成物に見出されるかもしれないｘ、ｙ、ｚ及び他の変数のいずれの使用とも関連していない。

蛍光体材料が２つ以上の蛍光体のブレンドを含む場合、蛍光体ブレンド中の個々の蛍光体の比は、所望の光出力の特性、例えば色温度によって、変化してもよい。蛍光体ブレンド中の各蛍光体の相対量は、スペクトル質量で説明することができる。スペクトル質量は、各蛍光体がデバイスの全体的な放出スペクトルに占める相対的な量である。すべての個々の蛍光体のスペクトル質量及びＬＥＤ源からのあらゆる残留ブリードは、合計で１００％となるべきである。

蛍光体ブレンドを作るために使用される蛍光体は、成分化合物の粉末を混合し、次に混合物を還元雰囲気下で焼成するか、又は当技術分野で知られているいずれかの技術によって作り出すことができる。当業者に知られているように、放出をブレンドし、照明デバイス又は装置で用いる場合に、ＣＩＥ（国際照明委員会）の色度図における所定のＣＣｘ値及びＣＣｙ値の可視光が作り出されるように、蛍光体ブレンド中の各蛍光体の相対比率を調整することができる。上述のように、白色光を作り出すことが好ましい。

各蛍光体に適切なスペクトル質量を割り当てることによって、白色ランプ用のカラースペースの関連する部分を包含するスペクトルブレンドを作成することができる。様々な所望のＣＣＴ、ＣＲＩ及びカラーポイントについて、各蛍光体の適切な量を決定して、ブレンドに含むことができる。したがって、蛍光体ブレンドをカスタマイズして、対応する許容可能なＣＲＩを備えた、ほぼすべてのＣＣＴ又はカラーポイントを作り出すことができる。当然のことながら、各蛍光体の色は、その正確な組成（例えば蛍光体中のＢａ、Ｃａ、Ｓｒ並びにＣｅの相対量）に依存し、組成は、名前を変えなければならない場合がある程度まで、蛍光体の色を変えることができる。しかし、スペクトル質量の変更を決定して、このような変化を必要とする同様又は類似の特性を示す照明デバイスを作り出すことは自明であり、例えば実験計画法（ＤＯＥ）又は他の方法等の様々な手法を使用して、当業者によって達成可能である。

本発明、特に本明細書で説明したブレンドを使用することによって、一般照明用の、対象の色温度の低い領域（２５００Ｋから４０００Ｋ）のための、赤色―緑色の高コントラスト、高光度及び許容可能なＣＲＩ値を有するランプを提供することができる。表２は、例示的なブレンドの光度及びＣＲＩ値を示す。
実施例
以下の実施例は単なる例示であり、請求される本発明の範囲におけるいかなる種類の制約とも解釈されるべきではない。

実験ブレンド及び比較ブレンドの２つの試料を、以下の表１に記載したように調製した。個々の蛍光体の放出スペクトルを求め、表１に示すブレンドについて放出スペクトルを予測する計算に使用した。図３は、オキシフッ化物ガーネット組成物Ｌｕ_2.91Ｃｅ_0.09Ａｌ_4.80ＭＧ_0.20Ｏ_11.80Ｆ_0.20の放出スペクトルを示す。このオキシフッ化物ガーネットは約５４０ｎｍにピーク放出を有する。計算は、また、光源によって放出されたあらゆる可視光を含んでいた。

表２は、表１の２つの試料ブレンドのスペクトル特性を示す。実験ブレンドにより、２５００Ｋ及び３０００Ｋ間の低いＣＣＴで許容可能な光度及びＣＲＩ値を維持しながら、赤色―緑色の高コントラストを有する白色光が発生する。

本発明のある特徴のみを本明細書に図示し説明しているが、多くの改変及び変形が当業者に想定されるであろう。したがって、添付した特許請求の範囲は、このようなすべての改変及び変形を本発明の真の要旨に含まれるものとして包含することを意図していると理解すべきである。

Claims (18)

1. 光源と光源に放射結合された蛍光体材料とを備える照明装置（１０）であって、蛍光体材料は、一般式Ｉ：Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-x-yＦ_x+yの蛍光体組成物（式中、０≦ｘ＜３．０、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ｘ＝０のときはｙ＞０、ｙ＝０のときはｘ＞０であり、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）を含む、照明装置（１０）。
2. ０≦ｘ＜１．０である、請求項１に記載の照明装置（１０）。
3. ０≦ｙ＜２．０である、請求項１に記載の照明装置（１０）。
4. 式Ｉの蛍光体組成物中のＦの少なくとも一部が、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ又はそれらの組合せによって置換される、請求項１に記載の照明装置（１０）。
5. 式Ｉの蛍光体組成物が、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｔｍ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｂｉ、Ｐｂ及びＹｂを含む群から選択された追加の賦活イオンでドープされる、請求項１に記載の照明装置（１０）。
6. 蛍光体材料が一般式Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ₅Ｏ_12-xＦ_xの蛍光体組成物（式中、０≦ｘ＜３．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せである。）を含む、請求項１に記載の照明装置（１０）。
7. 蛍光体材料が一般式Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＡｌ₅Ｏ_12-xＦ_xの蛍光体組成物（式中、０≦ｘ＜３．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せである。）を含む、請求項６に記載の照明装置（１０）。
8. 蛍光体材料が、一般式Ｒ_3-zＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-yＦ_yの蛍光体組成物（式中、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）を含む、請求項１に記載の照明装置（１０）。
9. 蛍光体材料が、一般式Ｒ_3-zＣｅ_zＡｌ_5-yＮ_yＯ_12-yＦ_yの蛍光体組成物（式中、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）を含む、請求項８に記載の照明装置（１０）。
10. 式Ｉの蛍光体組成物が約５２０ｎｍ〜約６２０ｎｍの波長範囲内にピーク放出を有する、請求項１に記載の照明装置（１０）。
11. 式Ｉの蛍光体組成物が約５３０ｎｍ〜約５８０ｎｍの波長範囲内にピーク放出を有する、請求項１に記載の照明装置（１０）。
12. 蛍光体材料が、さらに、追加の蛍光体組成物を含む、請求項１に記載の照明装置（１０）。
13. 追加の蛍光体組成物が約５９０ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長範囲内にピーク放出を有する、請求項１に記載の照明装置（１０）。
14. 追加の蛍光体組成物が、マンガンをドープした錯フッ化物である、請求項１２に記載の照明装置（１０）。
15. 追加の蛍光体組成物が、式：（Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，ＮＨ₄）₂［（Ｔｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）Ｆ₆］：Ｍｎ⁴⁺のものである、請求項１４に記載の照明装置（１０）。
16. 光源が、発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイスに基づく光源を備える、請求項１に記載の照明装置（１０）。
17. 光源と光源に放射結合された蛍光体材料とを備える照明装置（１０）であって、蛍光体材料が、一般式Ｉ：Ｒ_3-x-zＭ_xＣｅ_zＴ_5-yＮ_yＯ_12-x-yＦ_x+yの蛍光体組成物（式中、０≦ｘ＜３．０、０≦ｙ＜５．０、０＜ｚ≦０．３０であって、ｘ＝０のときはｙ＞０、ｙ＝０のときはｘ＞０であり、ＲはＹ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕ又はそれらの組合せであり、ＴはＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎ又はそれらの組合せであり、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ又はそれらの組合せであり、ＮはＭｇ、Ｚｎ又はそれらの組合せである。）を含む蛍光体組成物と、約５９０ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長領域内にピーク放出を有する追加の蛍光体組成物とのブレンドを含む、照明装置（１０）。
18. 追加の蛍光体組成物が、式：（Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，ＮＨ₄）₂［（Ｔｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）Ｆ₆］：Ｍｎ⁴⁺のものである、請求項１４に記載の照明装置（１０）。