JP2023539329A - 暗視機器に適合するデバイス - Google Patents

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Abstract

本開示は、暗視機器と共に使用されるデバイスに関する。式Ｉ、ＡｘＭＦｙ：Ｍｎ４＋の緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を備え、（Ｉ）式中、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、又はそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、又はそれらの組み合わせであり、ｘは、ＭＦｙイオンの電荷の絶対値であり、ｙは５、６又は７である、装置。本装置は、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．７５％未満に制限する。Ｎａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋を含む赤色発光蛍光体に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を含むデバイスも提供される。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
本出願は、「ＤＥＶＩＣＥＳ ＣＯＭＰＡＴＩＢＬＥ ＷＩＴＨ ＮＩＧＨＴ ＶＩＳＩＯＮ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ」と題する、２０２０年９月１日に出願された米国仮特許出願第６３／０７３，３８６号及び「ＧＲＥＥＮ－ＥＭＩＴＴＩＮＧ ＰＨＯＳＰＨＯＲＳ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥＳ ＴＨＥＲＥＯＦ」と題する、２０２１年４月１３日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／２７１０５号の優先権を主張し、それぞれ参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明の分野は、一般にデバイスに関し、より詳細には、暗視機器に適合するデバイスに関する。
ディスプレイは、電気信号の画像への変換を可能にするために広く使用されている。そのような画像は、典型的には、フォトルミネセンス材料がバックライトからの放射線励起に応答して光信号を生成する色である。肉眼で見ることができる電磁スペクトルの可視領域は、約４００ナノメートル（ｎｍ）～約７００ｎｍの範囲である。
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、多くの用途においてディスプレイを提供するために広く使用されている。ＬＣＤは、典型的には、個々の液晶セルから形成された画素のアレイから形成される。カラーＬＣＤの場合、各ピクセルは、赤、緑、及び青で構成される３つのサブ画素を含む。これらのＲＧＢサブ画素の強度を変更し、カラーフィルタを使用することにより、カラー画像が表示される。
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、エレクトロルミネセンスによって活性化されたときに光を放射するためにｐｎ接合型ダイオードを使用する別の表示技術である。光の色は、半導体材料のエネルギーバンドギャップに応じた光子のエネルギーに対応する。ＬＥＤディスプレイの１つの特定の実装は、バックライト付きＬＣＤディスプレイ用である。そのようなディスプレイの１つの用途は、暗視ギア又は暗視機器が導入される暗い又は薄暗い環境で使用するためのものである。
暗視機器は、軍事、法執行、及び緊急事態などの様々な用途、並びに動物ウォッチング及びハンティングなどのレクリエーション用途に使用される。いくつかの例は、外部環境を見るために暗視ギアが着用され、計器ディスプレイも見る必要がある車両操作を含む。そのような車両には、航空機、ヘリコプター、戦車、列車、及び船舶が含まれる。暗視ゴーグル及び暗視イメージングシステムのヘッドアップディスプレイは、暗視用途に使用される視聴デバイスの例である。
従来の実装形態では、暗視機器は、赤色及び近赤外（近ＩＲ）光を増幅し、この光を緑色蛍光体ディスプレイに投影する。暗視ゴーグルの現在の型は、約６３０ｎｍ～９３０ｎｍの赤及び近ＩＲスペクトルの感度を高めることによって、夜間作業に必要なレベルまで視認性を高める。
バックライトディスプレイ用の従来のシステムは、典型的には、昼光条件のための輝度及びコントラストに対して設計される。従来のディスプレイの輝度は、暗視機器に悪影響を及ぼし、ユーザの眼に不快感を引き起こす場合もある。典型的なＬＣＤディスプレイは、スペクトルの青色端から赤色端まで光を放射する。暗視機器はそれらの波長に敏感であるため、６５０ｎｍ～９００ｎｍのスペクトルの赤色端のディスプレイによって放射される光は、暗視機器の動作を妨げる。そのようなディスプレイがアクティブであるときに暗視機器が使用される場合、暗視機器は、外界風景とは無関係にブルームするか、又は全白色画像を表示する。
暗視ギアの重要な用途の１つは、防御車両に関する。例えば、航空機、列車、船舶、又はヘリコプターの夜間操作中、ユーザは、車両の操作に使用される計器ディスプレイを有するが、位置及び目標を識別するために暗視機器も必要とする。
コックピットディスプレイなどの一部の計器ディスプレイの照明は、暗視ゴーグル応答スペクトルに十分なエネルギー（近ＩＲ放射）を生成してディスプレイをブルーム及び飽和させ、それによって背景全体を明るくし、暗視ゴーグルを使用不可能にする。米国政府は、ＭＩＬ－ＳＴＤ－３００９などの仕様を、ＮＶＩＳ（暗視イメージングシステム）互換航空機内部照明の要件とともに確立している。２つの一般的な種類の暗視ゴーグル、すなわちタイプＩ及びタイプＩＩがあり、同等の応答スペクトル及び感度を有する。タイプＩのＮＶＩＳシステムは、第３世代イメージインテンシファイア管を使用してユーザの視線内の蛍光面上に画像を表示するのに対して、タイプＩＩのＮＶＩＳは、ユーザの視線内の透明媒体上に画像を投影する（標準的なヘッドアップディスプレイ技術と同様）。タイプＩＩの構成は、強調画像とコックピットディスプレイとの同時観察を可能にする。タイプＩのゴーグルユーザは、制御計器を使用するために、ゴーグルのディスプレイの下を見なければならない。
１つの従来の解決策は、ディスプレイがそれぞれの遠赤色及び近ＩＲ放射のレベルを減衰させながら、昼夜環境の両方で適切な動作に必要な光を放射するように計器ディスプレイをフィルタリングすることである。典型的なタイプＩ及びタイプＩＩのゴーグルは、放射線がイメージインテンシファイア管に到達し得る前に視覚スペクトルを強く抑制するためのマイナス青色フィルタを装備している。利用可能な２つのマイナス青色フィルタ（クラスＡ及びクラスＢ）、Ｔｐがそれぞれ６２５ｎｍ及び６６５ｎｍのロングパスフィルタがある。クラスＢフィルタは、視覚的な赤色スペクトルの通過を少なくする。したがって、クラスＢのＮＶＩＳは、赤色コックピット照明に適合し、クラスＡシステムは、スペクトル重複があり、ＮＶＩＳ赤色照明では使用できない。フィルタは特定の用途向けに設計されており、より一般的な用途はサポートされていない。
いくつかの既知のシステムは、ディスプレイ上に配置されるフィルタスクリーンを使用して遠赤色及び近赤外（ＮＩＲ）光を除去し、この光を暗視ギアで許容可能なレベルまで低減する。他の用途は、デュアルチャネルディスプレイ又はマルチチャネルディスプレイなどの複数のイメージングチャネルを使用する。各チャネルは指定された波長帯域で動作し、オペレータ又はパイロットは照明環境に適したディスプレイを選択する。例えば、デュアルチャネルディスプレイ又はデュアルモードディスプレイは、夜間又は低照度条件で使用するための明るい昼間モード及び暗視機器適合モードを含む。暗視機器適合モードは、高レベルの近赤外線（ＩＲ）フィルタリングを使用し、結果として輝度が大幅に低下し、ディスプレイの品質が低下する。デュアルモード又はマルチチャネルディスプレイは、ＮＶＩＳフィルタの使用により、より厚く、より重く、より複雑で、より費用がかかる。
フィルタは、暗視ギアの追加コストであり、暗視ギアに複雑さ及び重量を加え、さらに暗視ギアの別の潜在的な故障源である。また、暗視ギアにフィルタを追加することにより、フィルタガラスからの二次反射のためにオペレータに見えるディスプレイのコントラストを低減する場合がある。さらに、電子機器は、光がフィルタリングされて効率の損失を表す場合でも、同じ強度レベルを出力し続ける。これはまた、より多くの電力を消費し、放散されなければならない熱を生成する。
暗視機器の使用を可能にする低強度レベルのバックライト付きディスプレイを提供するための他の実装形態が検討されている。一例によれば、光源は、特に低強度の光源のみで特別に設計され、暗い環境でのみ使用された。これは、ディスプレイが昼間の使用又は暗視ギアが使用されていないときにユーザにとって適切な明るさを有していないため、ディスプレイの有用性を制限する。
簡潔には、一態様では、本開示は、暗視機器と共に使用されるデバイスに関する。本デバイスは、式Ｉ、
ＡｘＭＦｙ：Ｍｎ４＋
Ｉ
の緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を含む。
式中、Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、又はそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、又はそれらの組み合わせであり、ｘは、ＭＦｙイオンの電荷の絶対値であり、ｙは、５、６又は７である。本装置は、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．７５％未満に制限する。
別の態様では、本開示は、暗視機器と共に使用されるデバイスに関し、デバイスは、式Ｎａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋を有する赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を含む。本デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．０％以下に制限する。
別の態様は、本デバイスを含む照明装置である。さらに別の態様は、本デバイスを含むバックライト装置である。別の態様は、照明装置又はバックライト装置を含むディスプレイである。
本開示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て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、図面全体を通して、同様の符号は同様の部品を表す。
本開示の一実施形態によるデバイスの概略図である。
本開示の一実施形態による、低照度条件中に物体を見るため暗視機器を使用するオペレータの斜視図である。
本開示の一実施形態による照明装置の概略断面図である。
本開示の一実施形態による照明装置の概略断面図である。
本開示の一実施形態による照明装置の概略断面図である。
本開示の一実施形態による表面実装型デバイス（ＳＭＭＤ）の概略斜視図である。
本開示の一実施形態による、１つ又は複数の車両に搭載して使用することができるディスプレイを示す。
本開示の一実施形態による、エッジライト式バックライト構成を有するシングルモード液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の概略図である。
本開示の一実施形態による、直接式バックライト構成を有するシングルモードＬＣＤの概略図である。
本開示の一実施形態による、エッジライト式バックライト構成を有するシングルモードＬＣＤの概略図である。
本開示の一実施形態による、直接式バックライト構成を有するシングルモードＬＣＤの概略図である。
本開示の一実施形態による、ディスプレイの概略図である。
本開示の一実施形態による、ディスプレイの概略図である。
赤色発光蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）の５８０～６７７．５の波長範囲における発光スペクトルを示す。
Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）を有するβ－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）を有するβ－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２の３９０～７４０の波長範囲における発光スペクトルを示す。
Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）を有するＲｂＭｇＰＯ４：Ｕ６＋及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）を有するＲｂＭｇＰＯ４：Ｕ６＋の３９０～７４０の波長範囲における発光スペクトルを示す。
Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）を有するＢａＺｎ２（ＰＯ４）２：Ｕ６＋及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）を有するＢａＺｎ２（ＰＯ４）２：Ｕ６＋の３９０～７４０の波長範囲における発光スペクトルを示す。
Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）を有するＢａＢＰＯ５：Ｕ６＋及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）を有するＢａＢＰＯ５：Ｕ６＋の３９０～７４０の波長範囲における発光スペクトルを示す。
Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）を有するＢａ６Ａｌ５Ｐ５Ｏ２６：Ｕ６＋及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）を有するＢａ６Ａｌ５Ｐ５Ｏ２６：Ｕ６＋の３９０～７４０の波長範囲における発光スペクトルを示す。
Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）を有するＳｒ３Ｂ２Ｏ６：Ｕ６＋及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）を有するＳｒ３Ｂ２Ｏ６：Ｕ６＋の３９０～７４０の波長範囲における発光スペクトルを示す。
Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）を有する緑色蛍光体γ－Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）を有するγ－Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２の３９０～７４０の波長範囲における発光スペクトルを示す。
別段の指示がない限り、本明細書で提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を示すことを意図している。これらの特徴は、本開示の１つ又は複数の本開示の実施形態を含む多種多様なシステムに適用可能であると考えられる。したがって、図面は、本明細書に開示された実施形態の実施に必要とされる当業者に知られているすべての従来の特徴を含むことを意味するものではない。
以下の明細書及び特許請求の範囲において、以下の意味を有すると定義されるいくつかの用語が参照される。
単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の言及を含む。本明細書で使用される場合、「又は（ｏｒ）」という用語は排他的であることを意味するものではなく、参照された構成要素の少なくとも１つが存在することを指し、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、参照された構成要素の組み合わせが存在し得る場合を含む。
本明細書及び特許請求の範囲を通して本明細書で使用される近似を表す文言は、関連する基本的な機能に変化をもたらすことなく許容範囲で変化し得る任意の定量的表現を修飾するために適用され得る。したがって、「約（ａｂｏｕｔ）」、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、及び「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」などの１つ又は複数の用語で修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。ここで、並びに明細書及び特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わせ及び／又は置き換えが可能であり、文脈又は文言が特に指示しない限り、そのような範囲は識別され、それに含まれるすべての部分範囲を含む。すべての参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
近ＩＲスペクトルは、当該技術分野において周知の用語であり、一般に、赤外スペクトルにおける放射のより短い波長を有し、可視光の波長に近い赤外光を指す。具体的には、７００～１０００ｎｍの波長を網羅する。暗視機器で使用する場合、６６５ｎｍ以上及び６５０ｎｍ以上の波長に発光を抑えることが望ましい。
昼間照明又は昼間モードは、昼間などの高輝度照明レベル及び高青色コンテンツに関連する照明である。
夜間照明又は夜間モードは、夜間、煙、霧、悪天候、及び同様の条件などの低照度レベル又は低下した視認性条件に関連する照明である。一実施形態では、本開示は、暗視機器と共に使用されるデバイスに関し、デバイスは、式Ｉ、
ＡｘＭＦｙ：Ｍｎ４＋
Ｉ
の緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料に放射接続及び／又は光学的に結合されたＬＥＤ光源を含む。
式中、Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、又はそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、又はそれらの組み合わせであり、ｘは、ＭＦｙイオンの電荷の絶対値であり、ｙは、５、６又は７である。本装置は、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．７５％未満に制限する。
本開示によるデバイス又はＬＥＤパッケージは、蛍光体材料に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を含む。図１は、本開示の一実施形態によるデバイス１０を示す。デバイス１０は、ＬＥＤ光源１２及び蛍光体材料１４を含む。ＬＥＤ光源１２は、ＵＶ又は青色発光ＬＥＤを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ＬＥＤ光源１２は、約４４０ｎｍ～約４６０ｎｍの波長範囲の青色光を生成する。デバイス１０では、蛍光体材料１４は、ＬＥＤ光源１２に光学的に結合及び／又は放射接続される。光学的に結合又は放射的に接続されているとは、ＬＥＤ光源１２からの放射が蛍光体材料１４を励起することができ、蛍光体材料１４が放射による励起に応答して発光することができることを意味する。蛍光体材料１４は、ＬＥＤ光源１２の一部分に配置されてもよく、又はＬＥＤ光源１２から離れて遠隔に配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、デバイス１０は、ディスプレイ用途のバックライトユニットであってもよい。これらの実施形態では、蛍光体材料１４は、ＬＥＤ光源１２の表面に装着又は配置されるフィルム、シート又はストリップの形態で存在してもよい。ディスプレイで使用するためのＬＥＤバックライトユニット（ＢＬＵ）は、白色（Ｄ６５色点）光を提供するために、青色又はＵＶ ＬＥＤ、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体の組み合わせに基づくことができる。
本デバイスは、最小発光が６５０ｎｍの波長を超える近ＩＲ範囲にあり、暗視イメージングシステム（ＮＶＩＳ）規格に準拠している。デバイスは、暗視機器と適合し、暗視機器の飽和を回避する。
図２は、夜間、煙、霧、悪天候、及び同様の条件などの低照度又は視認性が低下した条件中に物体を見るために暗視機器２０２を使用するオペレータ２００の斜視図を示す。
暗視機器又はギア２０２は、暗視ゴーグル、暗視イメージングシステムのヘッドアップディスプレイ、又はオペレータ２００が低照度条件で物体を見ることができるように低レベルの光を収集及び増幅する他の機器を表すことができる。暗視ギア２０２は、限られた光の状態にもかかわらずオペレータ２００が見ることを可能にするヘッドギアとして導入することができる。暗視ゴーグルは、暗視照準器又は暗視スコープ、光学眼、単眼又は双眼鏡、手持ち式又は頭部装着型であり得る。空挺用途の暗視ゴーグルは、直接画像タイプ（タイプＩ）又は投影画像タイプ（タイプＩＩ）であり得る。
デバイス又はバックライトユニットは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．７５％未満に制限することによって、暗視機器に適合する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を１．５％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を１．３％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．０％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．０％未満に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の０．９５％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の０．９％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の０．８％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の０．７５％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の０．５％以下に制限する。別の実施形態では、デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の０．４％以下に制限する。
別の実施形態では、デバイスは、最小発光が６６５ｎｍ以上の波長である。一実施形態では、デバイスは、６６５ｎｍ以上の波長で発光が０．６％以下である。別の実施形態では、デバイスは、６６５ｎｍ以上の波長で発光が０．５％未満である。別の実施形態では、デバイスは、６６５ｎｍ以上の波長で発光が０．２５％未満である。別の実施形態では、デバイスは、６６５ｎｍ以上の波長で発光が０．２０％以下である。別の実施形態では、デバイスは、６６５ｎｍ以上の波長で発光が０．２０％未満である。別の実施形態では、デバイスは、６６５ｎｍ以上の波長で発光が０．１５％未満である。発光パーセント（％）は、デバイスの全発光に基づく。
ＬＥＤ光源１２は、無機ＬＥＤ光源であってもよく、又は有機ＬＥＤ光源であってもよい。本明細書で使用される「ＬＥＤ光源」という用語は、半導体レーザダイオード（ＬＤ）、無機発光ダイオード、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、又はＬＥＤとＬＤのハイブリッドなどのすべてのＬＥＤ光源を包含することを意味する。さらに、ＬＥＤ光源は、チップＣＳＰ（チップスケールパッケージ）、ミニＬＥＤ、又はマイクロＬＥＤであってもよく、自発光ディスプレイで使用されてもよい。さらに、ＬＥＤ光源は、特に明記しない限り、別の放射源によって置き換えられ、補足され、又は増強されてもよく、半導体、半導体ＬＥＤ、又はＬＥＤチップへの言及は、ＬＤ及びＯＬＥＤを含むがこれらに限定されない任意の適切な放射源を表すにすぎないことを理解されたい。
蛍光体材料１４は、ＬＥＤ光源１２に光学的に結合及び／又は放射接続され、本明細書に記載の緑色発光蛍光体及び本明細書に記載の式Ｉの赤色発光蛍光体を含む。一実施形態では、ＬＥＤ光源１２は、ＵＶ光を生成するＵＶ ＬＥＤである。一実施形態では、ＬＥＤ光源１２は、青色光を生成する青色ＬＥＤであり、青色ＬＥＤと緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料１４との組み合わせは、デバイスから白色光を生成する。
緑色発光蛍光体は、ＵＶ、近ＵＶ又は青色領域（約４００ｎｍ～４７０ｎｍの波長範囲）の放射線を吸収し、５００ｎｍ～５４０ｎｍ、特に約５１０ｎｍ～約５４０ｎｍ、より詳細には約５２０ｎｍ～約５３８ｎｍの波長範囲を中心とする主発光ピークを有する狭帯域で発光する。別の実施形態では、緑色蛍光体は、４５ｎｍ以下の半値全幅（ＦＷＨＭ）測定値を有するピークを有する。別の実施形態では、緑色蛍光体は、３５ｎｍ以下のＦＷＨＭを有する。別の実施形態では、緑色蛍光体は、約３２ｎｍ～約３５ｎｍの範囲のＦＷＨＭを有する。一実施形態では、緑色発光蛍光体は、６４５ｎｍを超えて延びない発光テールを有する。いくつかの実施形態では、緑色発光蛍光体は、ディスプレイに組み込まれると、比較的広帯域の発光を有する蛍光体と比較して、ＮＴＳＣ、ＤＣＩ－Ｐ３、Ａｄｏｂｅ又はＢＴ２０２０規格に従ってはるかに大きい色域を生成する。
一実施形態では、緑色発光蛍光体は、硫化物蛍光体又はウラニウムドープ蛍光体又はＵドープ蛍光体であってもよい。適切な緑色発光蛍光体は、国際公開第２０１９／０６００５５号、国際公開第２０１９／１７３０２４号、国際公開第２０１９／１７３０２５号、及び２０２１年４月１３日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２１／２７１０５号に記載されており、それぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、緑色発光蛍光体は、［Ｂａ１－ａ－ｂＳｒａＣａｂ］ｘ［Ｍｇ、Ｚｎ］ｙ（ＵＯ２）ｚ（［Ｐ、Ｖ］Ｏ４）２（ｘ＋ｙ＋ｚ）／３であってもよく、式中、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０．７５≦ｘ≦１．２５、０．７５≦ｙ≦１．２５、０．７５≦ｚ≦１．２５であり、及び［Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ］ｐ（ＵＯ２）ｑ［Ｐ、Ｖ］ｒＯ（２ｐ＋２ｑ＋５ｒ）／２であってもよく、式中、２．５≦ｐ≦３．５、１．７５≦ｑ≦２．２５、３．５≦ｒ≦４．５である。
別の実施形態では、緑色発光蛍光体は、式［Ｂａｘ［Ｍｇ、Ｚｎ］ｙ（ＵＯ２）ｚ［ＰＯ４］２（ｘ＋ｙ＋ｚ）／３を有してもよく、式中、０．７５≦ｘ≦１．２５、０．７５≦ｙ≦１．２５、０．７５≦ｚ≦１．２５である。別の実施形態では、緑色発光蛍光体は、式Ｂａ［Ｍｇ、Ｚｎ］ＵＯ２［ＰＯ４］２を有してもよい。
一実施形態では、緑色発光蛍光体は、式γ－Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２、Ｂａ［Ｍｇ、Ｚｎ］（ＵＯ２）（ＰＯ４）２、Ｂａ６Ａｌ５Ｐ５Ｏ２６：Ｕ６＋、Ｂａ（ＵＯ２）Ｐ２Ｏ７、ＢａＭｇＵＯ２（ＰＯ４）２、ＢａＺｎＵＯ２（ＰＯ４）２、Ｂａ３（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｂａ２Ｓｒ（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、ＢａＳｒ２（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｓｒ３（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｃａ３（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、ＢａＭｇ２（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｂａ２Ｍｇ（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｂａ２ＵＯ２（ＶＯ４）２、ＲｂＭｇＰＯ４：Ｕ６＋、ＢａＺｎ２（ＰＯ４）２：Ｕ６＋、ＢａＢＰＯ５：Ｕ６＋、Ｓｒ３Ｂ２Ｏ６：Ｕ６＋、Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２：Ｅｕ３＋、及びＢａ３（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７（ＰＯ４）２の蛍光体から選択され得る。
いくつかの実施形態では、蛍光体は、リン酸塩／バナジン酸塩基を含み、式［Ｂａ１－ａ－ｂＳｒａＣａｂ］ｘ［Ｍｇ、Ｚｎ］ｙ（ＵＯ２）ｚ（［Ｐ、Ｖ］Ｏ４）２（ｘ＋ｙ＋ｚ）／３であり、式中、０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０．７５≦ｘ≦１．２５、０．７５≦ｙ≦１．２５、０．７５≦ｚ≦１．２５である。具体的には、蛍光体はリン酸基を含有し、式［Ｂａｘ［Ｍｇ、Ｚｎ］ｙ（ＵＯ２）ｚ［ＰＯ４］２（ｘ＋ｙ＋ｚ）／３である。特定の例には、Ｂａ［Ｍｇ、Ｚｎ］ＵＯ２（ＰＯ４）２、より具体的にはＢａＭｇＵＯ２（ＰＯ４）２及びＢａＺｎＵＯ２（ＰＯ４）２が含まれる。
他の実施形態では、蛍光体は、リン酸塩／バナジン酸塩基に加えて［Ｐ、Ｖ］２Ｏ７基を含有し、式［Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ］ｐ（ＵＯ２）ｑ［Ｐ、Ｖ］ｒＯ（２ｐ＋２ｑ＋５ｒ）／２であり、式中、２．５≦ｐ≦３．５、１．７５≦ｑ≦２．２５、３．５≦ｒ≦４．５である。特に、蛍光体はリン酸基及びピロリン酸基を含有し、式Ｂａｐ（ＵＯ２）ｑＰｒＯ（２ｐ＋２ｑ＋５ｒ）／２である。例としては、ガンマウラニルリン酸バリウム又はガンマウラニルオルトリン酸バリウム（γ－Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２）及びＢａ３（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７が挙げられる。
いくつかの実施形態では、Ｍｎ２＋、Ｍｎ４＋、Ｃｅ３＋、Ｃｒ３＋、Ｅｕ２＋又はＥｕ３＋などの１つ又は複数の追加の活性化剤イオンが存在してもよい。
緑色発光Ｕ６＋ドープ蛍光体の各式は、様々な組成を表すことができる。式中の角括弧は、ブラケット内の元素の少なくとも１つが蛍光体組成物中に存在し、組成物の化学量論によって制限されるように、それらの２つ以上の任意の組み合わせが存在し得ることを示す。例えば、式［Ｂａ１－ａ－ｂＳｒａＣａｂ］ｘ［Ｍｇ、Ｚｎ］ｙ（ＵＯ２）ｚ（［Ｐ、Ｖ］Ｏ４）２（ｘ＋ｙ＋ｚ）／３の蛍光体において、［Ｂａ１－ａ－ｂＳｒａＣａｂ］という表記は、蛍光体がＢａを含有することを意味し、Ｓｒ若しくはＣａ、又はＳｒ若しくはＣａの任意の組み合わせ、具体的にはＢａのみ、又はＢａとＳｒ、又はＢａとＣａ、又はＢａ、Ｓｒ、及びＣａを含有してもよい。（ＵＯ２）２＋に加えて、［Ｍｇ、Ｚｎ］という表記は、蛍光体がＭｇ若しくはＺｎ、又はそれらの組み合わせも含むことを意味し、［Ｐ、Ｖ］という表記は、蛍光体がＰ若しくはＶ、又はそれらの組み合わせを含むことを意味する。例として、ＢａＭｇＵＯ２（ＰＯ４）２及びＢａＺｎＵＯ２（ＰＯ４）２等が挙げられる。さらに、式中のコロン「：」の後にＵ６＋を有する組成物は、蛍光体組成物がＵ６＋でドープされていることを示し、Ｕ６＋ドープ蛍光体と呼ぶことができる。「Ｕドープ」という用語は、典型的には、比較的少数のウラン原子がホスト格子内で置換されていることを示す。多くの化合物において、ウラニウムはウラニルイオン（ＵＯ２）２－としてホスト格子中に存在する。ウラニルイオンは線状Ｏ－Ｕ－Ｏ結合を特徴とするため、典型的には、置換される部位に対して数モル％程度の、達成され得る置換の上限が存在する。Ｍ２＋イオンを置換する場合、Ｍ２＋と（ＵＯ２）２＋中心との間には、ホスト格子に歪みを生じさせ、及び／又はホスト格子内の欠陥を補うことができるサイズ制約がある。結果として、Ｕ６＋発光の濃度消光は通常、完全な置換が達成される前に起こる。対照的に、本発明の蛍光体は、ホスト格子の一部としてＵＯ２種を含み、存在するＭ２＋カチオンの総モル数に対して約４０モル％もの高濃度のウラニルイオンを含む。
本発明のウラニウムドープ蛍光体は、前駆体の混合物を酸化雰囲気下で焼成することによって製造することができる。適切な前駆体の非限定的な例としては、適切な金属酸化物、水酸化物、アルコキシド、炭酸塩、硝酸塩、アルミン酸塩、ケイ酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、カルボン酸塩、酒石酸塩、ステアリン酸塩、亜硝酸塩、過酸化物、リン酸塩、ピロリン酸塩及びそれらの組み合わせが挙げられる。前駆体として使用するのに適した材料には、ＢａＣＯ３、ＢａＨＰＯ４、Ｂａ３（ＰＯ４）２、Ｂａ２Ｐ２Ｏ７、Ｂａ２Ｚｎ（ＰＯ４）２、ＢａＺｎＰ２Ｏ７、Ｂａ（ＯＨ）２、Ｂａ（Ｃ２Ｏ４）、Ｂａ（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２、Ｂａ３（Ｃ６Ｈ５Ｏ７）２、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＣａＣＯ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｍｇ（Ｃ２Ｏ４）、Ｍｇ（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２、Ｍｇ（Ｃ６Ｈ６Ｏ７）、ＭｇＣＯ３、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｍｇ３（ＰＯ４）２、Ｍｇ２Ｐ２Ｏ７、Ｍｇ２Ｂａ（ＰＯ４）２、ＭｇＨＰＯ４、Ｍｇ（ＮＯ３）２、ＮＨ４ＶＯ３、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４、ＮＨ４ＭｇＰＯ４、Ｚｎ（Ｃ２Ｏ４）、Ｚｎ（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２、Ｚｎ３（Ｃ６Ｈ５Ｏ７）２、ＺｎＣＯ３、ＺｎＯ、Ｚｎ（ＯＨ）２、Ｚｎ３（ＰＯ４）２、Ｚｎ２Ｐ２Ｏ７、Ｚｎ２Ｂａ（ＰＯ４）２、ＺｎＨＰＯ４、Ｚｎ（ＮＯ３）２、ＮＨ４ＺｎＰＯ４、ＵＯ２、ＵＯ２（ＮＯ３）２、（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、（ＵＯ２）３（ＰＯ４）２、ＮＨ４（ＵＯ２）ＰＯ４、ＵＯ２ＣＯ３、ＵＯ２（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２、ＵＯ２（Ｃ２Ｏ４）、Ｈ（ＵＯ２）ＰＯ４、ＵＯ２（ＯＨ）２、及びＺｎＵＯ２（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）４、並びに各種水和物が含まれるが、それに限定されない。例えば、適切な量のＢａＣＯ３、ＭｇＯ、及びＵＯ２を適切な量の（ＮＨ４）２ＨＰＯ４と混合し、次いで混合物を空気雰囲気下で焼成することによって、例示的な蛍光体ＢａＭｇＵＯ２（ＰＯ４）２を製造することができる。別の例では、適切な量のＢａＨＰＯ４及びＵＯ２を過剰の（ＮＨ４）２ＨＰＯ４（ＤＡＰ）と混合し、次いで混合物を空気雰囲気下で焼成することによって、例示的な蛍光体相ガンマＢａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２を生成することができる。前駆体は、固体形態又は溶液であり得る。溶媒の非限定的な例としては、水、エタノール、アセトン、及びイソプロパノールが挙げられ、適合性は、溶媒中の前駆体の溶解度に主に依存する。焼成後、蛍光体を粉砕して、焼成手順中に形成された可能性のある凝集体を破壊することができる。
蛍光体を製造するための出発材料の混合物はまた、ホウ酸、四ホウ酸リチウムなどのホウ酸化合物、リン酸アルカリ、及びそれらの組み合わせなどの１つ又は複数の低融点フラックス材料を含むことができる。非限定的な例としては、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４（ＤＡＰ）、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｎａ３ＰＯ４、ＮａＢＯ３－Ｈ２Ｏ、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７、Ｋ４Ｐ２Ｏ７、Ｎａ４Ｐ２Ｏ７、Ｈ３ＢＯ３及びＢ２Ｏ３が挙げられる。フラックスは、蛍光体の焼成温度及び／又は焼成時間を低下させることができる。フラックスを使用する場合、フラックスに由来し得る残留可溶性不純物を除去するために、最終蛍光体生成物を適切な溶媒で洗浄することが望ましい場合がある。
試料の焼成は一般に空気中で行われるが、ウランはその最高酸化状態（Ｕ６＋）にあるため、混合物を蛍光体に変換するのに十分な時間にわたって、約９００°Ｃ～約１３００°Ｃ、特に約１０００°Ｃ～約１２００°Ｃの温度で、１気圧を超える酸素分圧を含むＯ２又は他の湿式又は乾式酸化雰囲気中で焼成することもできる。必要とされる焼成時間は、焼成される混合物の量、固体と雰囲気のガスとの間の接触の程度、及び混合物が焼成又は加熱される間の混合の程度に応じて、約１～２０時間の範囲であり得る。混合物を最終温度に迅速に到達させて保持してもよく、又は混合物を約２°Ｃ／分～約２００°Ｃ／分などのより低い速度で最終温度まで加熱してもよい。
別の実施形態では、緑色発光蛍光体は量子ドット材料であってもよい。例示的な量子ドット材料は、ＣｄＳｅ、ＺｎＳ又はＩｎＰに基づき、これらに限定されないが、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＰｂＳｅ／ＰｂＳ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＴｅ／ＣｄＳ又はＣｄＴｅ／ＺｎＳなどのコア／シェル発光ナノ結晶を含む。量子ドット材料の他の例としては、ＣｓＰｂＸ３（式中、ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、又はそれらの組み合わせである）などのペロブスカイト量子ドットが挙げられる。
別の実施形態では、緑色発光蛍光体は硫化物蛍光体であってもよい。硫化物蛍光体の例には、蛍光体材料に使用するのに適した追加の蛍光体が含まれるが、これらに限定されない。蛍光体材料に使用するのに適した追加の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｃｕ＋、Ｃｌ－、ＺｎＳ：Ｃｕ＋、Ａｌ３＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋、Ｃｌ－、ＺｎＳ：Ａｇ＋、Ａｌ３＋、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）２Ｓ４：Ｅｕ２＋、（Ｇｄ、Ｙ、Ｌｕ、Ｌａ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｂｉ３＋、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ）Ｓ：Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋、ＳｒＹ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＣａＬａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋が含まれるが、これらに限定されない。
赤色発光蛍光体は、式Ｉを有する。
ＡｘＭＦｙ：Ｍｎ４＋
Ｉ
式中、Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、又はそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、又はそれらの組み合わせであり、ｘは、ＭＦｙイオンの電荷の絶対値であり、ｙは、５、６又は７である。式Ｉの蛍光体及び色安定性は、米国特許第７，４９７，９７３号明細書、第８，９０６，７２４号明細書、第８，２５２，６１３号明細書、及び第９，６９８，３１４号明細書並びに米国特許出願公開第２０１６／０２４４６６３号明細書に記載されており、これらの各々の全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
式Ｉの赤色発光蛍光体の例には、Ｋ２［ＳｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｋ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｋ２［ＳｎＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｃｓ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｒｂ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｃｓ２［ＳｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｒｂ２［ＳｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｎａ２［ＳｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｎａ２［ＴｉＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｎａ２［ＺｒＦ６］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＺｒＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＢｉＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＹＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＬａＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＧｄＦ７］：Ｍｎ４＋、Ｋ３［ＮｂＦ７］：Ｍｎ４＋又はＫ３［ＴａＦ７］：Ｍｎ４＋が含まれる。特定の実施形態では、式Ｉの蛍光体は、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２［ＳｉＦ６］：Ｍｎ４＋である。
蛍光体材料１４は、粉末、ガラス、複合材料、例えば蛍光体ポリマー複合材料又は蛍光体ガラス複合材料などの任意の形態で存在してもよい。いくつかの実施形態では、蛍光体材料の粒径は、約１μｍ～約５０μｍの範囲であってもよい。別の実施形態では、粒径は、１０μｍ未満の小さい粒径であってもよい。一実施形態では、蛍光体材料は、約１μｍ～約１０μｍのＤ５０粒径を有する。
蛍光体材料１４は、フィルム、層、シート、ストリップ、分散微粒子、又はそれらの組み合わせとして使用することができる。いくつかの実施形態では、蛍光体材料はフィルム中に分散している。他の実施形態では、蛍光体材料は、インク組成物中に分散されてもよい。いくつかの実施形態では、蛍光体材料１４は、ガラス形態の緑色発光Ｕ６＋ドープ蛍光体を含む。これらの実施形態のいくつかでは、デバイス１０は、蛍光体ホイール（図示せず）の形態の蛍光体材料１４を含むことができる。蛍光体ホイールは、ガラス形態の蛍光体材料を含むことができる。蛍光体ホイール及び関連するデバイスは、米国特許第１０，６１５，３１６号明細書に記載されている。
別の実施形態では、蛍光体材料は、１つ又は複数の他の発光材料をさらに含んでもよい。青色、黄色、赤色、橙色、又は他の色の蛍光体などの追加の発光材料を蛍光体材料に使用して、得られる光の白色をカスタマイズし、特定のスペクトル出力分布を生成することができる。
蛍光体材料に使用するのに適した追加の蛍光体には、（（Ｓｒ１－ｚ（Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎ）ｚ）１－（ｘ＋ｗ）（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ）ｗＣｅｘ）３（Ａｌ１－ｙＳｉｙ）Ｏ４＋ｙ＋３（ｘ－ｗ）Ｆ１－ｙ－３（ｘ－ｗ）、０＜ｘ≦０．１０、０≦ｙ≦０．５、０≦ｚ≦０．５、０≦ｗ≦ｘ、（Ｃａ、Ｃｅ）３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２（ＣａＳｉＧ）、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）３Ａｌ１－ｘＳｉｘＯ４＋ｘＦ１－ｘ：Ｃｅ３＋（ＳＡＳＯＦ））、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、ＯＨ）：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＢＰＯ５：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ）１０（ＰＯ４）６＊ｖＢ２Ｏ３：Ｅｕ２＋（式中、０＜ｖ≦１である）、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８＊２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋、２ＳｒＯ＊０．８４Ｐ２Ｏ５＊０．１６Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、（Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ）ＢＯ３：Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）２Ｓｉ１－ｎＯ４－２ｎ：Ｅｕ２＋（式中、０≦ｎ≦０．２である）、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）２（Ｍｇ、Ｚｎ）Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、（Ｙ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｐｒ、Ｌｕ）３（Ａｌ、Ｇａ）５－ａＯ１２－３／２ａ：Ｃｅ３＋（式中、０≦ａ≦０．５である）、（Ｃａ、Ｓｒ）８（Ｍｇ、Ｚｎ）（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋、Ｎａ２Ｇｄ２Ｂ２Ｏ７：Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎ）２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋、（Ｇｄ、Ｙ、Ｌｕ、Ｌａ）２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｂｉ３＋、（Ｇｄ、Ｙ、Ｌｕ、Ｌａ）ＶＯ４：Ｅｕ３＋、Ｂｉ３＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＭｇＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｍｎ２＋、（Ｙ、Ｌｕ）２ＷＯ６：Ｅｕ３＋、Ｍｏ６＋、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ｂＳｉｇＮｍ：Ｅｕ２＋（式中、２ｂ＋４ｇ＝３ｍ）、Ｃａ３（ＳｉＯ４）Ｃｌ２：Ｅｕ２＋；（Ｌｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｂ）２－ｕ－ｖＣｅｖＣａ１＋ｕＬｉｗＭｇ２－ｗＰｗ（Ｓｉ、Ｇｅ）３－ｗＯ１２－ｕ／２（式中、－０．５≦ｕ≦１、０＜ｖ≦０．１、０≦ｗ≦０．２である）、（Ｙ、Ｌｕ、Ｇｄ）２－ｍ（Ｙ、Ｌｕ、Ｇｄ）ＣａｍＳｉ４Ｎ６＋ｍＣ１－ｍ：Ｃｅ３＋、（式中、０≦ｍ≦０．５である）、（Ｌｕ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｙ）、Ｅｕ２＋及び／又はＣｅ３＋がドープされたａｌｐｈａ－ＳｉＡｌＯＮ、Ｓｒ（ＬｉＡｌ３Ｎ４）：Ｅｕ２＋、（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）ＳｉＯ２Ｎ２：Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋、β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、３．５ＭｇＯ＊０．５ＭｇＦ２＊ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋、Ｃａ１－ｃ－ｆＣｅｃＥｕｆＡｌ１＋ｃＳｉ１－ｃＮ３、（式中、０≦ｃ≦０．２、０≦ｆ≦０．２である）、Ｃａ１－ｈ－ｒＣｅｈＥｕｒＡｌ１－ｈ（Ｍｇ、Ｚｎ）ｈＳｉＮ３、（式中、０≦ｈ≦０．２、０≦ｒ≦０．２である）、Ｃａ１－２ｓ－ｔＣｅｓ（Ｌｉ、Ｎａ）ｓＥｕｔＡｌＳｉＮ３、（式中、０≦ｓ≦０．２、０≦ｔ≦０．２、ｓ＋ｔ＞０である）、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋、及びＬｉ２ＣａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋が含まれるが、これらに限定されない。
蛍光体材料中の個々の蛍光体のそれぞれの比は、所望の光出力の特性に応じて変化し得る。様々な蛍光体材料中の個々の蛍光体の相対的な割合は、それらの発光が混合されてデバイス、例えば照明装置に使用される場合、ＣＩＥ色度図上の所定のｘ及びｙ値の可視光が生成されるように調整することができる。
蛍光体材料に使用するのに適した他の追加の発光材料は、ポリフルオレン、好ましくはポリ（９、９－ジオクチルフルオレン）及びそのコポリマー、例えばポリ（９、９’－ジオクチルフルオレン－ｃｏ－ビス－Ｎ、Ｎ’－（４－ブチルフェニル）ジフェニルアミン）（Ｆ８－ＴＦＢ）、ポリ（ビニルカルバゾール）及びポリフェニレンビニレン並びにそれらの誘導体などのエレクトロルミネセンスポリマーを含み得る。さらに、発光層は、青色、黄色、橙色、緑色若しくは赤色の燐光性染料又は金属錯体、あるいはそれらの組み合わせを含んでもよい。燐光性染料としての使用に適した材料には、トリス（１－フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（赤色染料）、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム（緑色染料）及びイリジウム（ＩＩＩ）ビス（２－（４、６－ジフルオレフェニル）ピリジナト－Ｎ、Ｃ２）（青色染料）が含まれるが、これらに限定されない。ＡＤＳ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｄｙｅｓ Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ．）から市販されている蛍光及び燐光金属錯体も使用することができる。ＡＤＳ緑色染料としては、ＡＤＳ０６０ＧＥ、ＡＤＳ０６１ＧＥ、ＡＤＳ０６３ＧＥ、及びＡＤＳ０６６ＧＥ、ＡＤＳ０７８ＧＥ、及びＡＤＳ０９０ＧＥが挙げられる。ＡＤＳ青色染料としては、ＡＤＳ０６４ＢＥ、ＡＤＳ０６５ＢＥ、ＡＤＳ０７０ＢＥが挙げられる。ＡＤＳ赤色染料としては、ＡＤＳ０６７ＲＥ、ＡＤＳ０６８ＲＥ、ＡＤＳ０６９ＲＥ、ＡＤＳ０７５ＲＥ、ＡＤＳ０７６ＲＥ、ＡＤＳ０６７ＲＥ及びＡＤＳ０７７ＲＥが挙げられる。
別の態様では、本開示は、暗視機器と共に使用されるデバイスに関し、デバイスは、式Ｎａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋を有する赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を含む。本デバイスは、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．０％以下に制限する。
一実施形態では、照明装置は本デバイスを備える。図３は、いくつかの実施形態による、照明装置又はランプ１００を示す。照明装置１００は、ＬＥＤチップ２２と、ＬＥＤチップ２２に電気的に取り付けられたリード２４とを含む。リード２４は、より厚いリードフレーム（複数可）２６によって支持された細いワイヤを含むことができるか、又はリード２４は自己支持電極を含むことができ、リードフレームは省略することができる。リード２４は、ＬＥＤチップ２２に電流を供給し、したがってＬＥＤチップを発光させる。
ＬＥＤチップ２２は、エンベロープ２８内に封入されてもよい。エンベロープ２８は、例えば、ガラス又はプラスチックで形成することができる。ＬＥＤチップ２２は、封入材料３２によって囲まれてもよい。封入材料３２は、低温ガラス、又は当技術分野で既知のポリマー若しくは樹脂、例えば、エポキシ、シリコーン、エポキシシリコーン、アクリレート、又はそれらの組み合わせであってもよい。代替的な実施形態では、照明装置１００は、エンベロープ２８なしで封入材料３２のみを含むことができる。エンベロープ２８及び封入材料３２の両方は、光がそれらの要素を透過できるように透明でなければならない。
引き続き図３を参照すると、前述のように、蛍光体材料の層３４は、ＬＥＤチップ２２の表面２１に配置される。層３４は、任意の適切な方法によって、例えばシリコーンと蛍光体材料とを混合することによって調製されたスラリーを使用して配置することができる。１つのそのような方法では、蛍光体材料の粒子がランダムに懸濁されたシリコーンスラリーをＬＥＤチップ２２の周りに配置する。この方法は、層３４及びＬＥＤチップ２２の可能な位置の単なる例示である。図示されるように、層３４は、例えば、インクジェット印刷などのコーティング又は印刷によって、及びＬＥＤチップ２２上でスラリーを乾燥させることによってＬＥＤチップ２２の表面２１の上に又は表面２１に直接コーティングされ、配置されてもよい。別の実施形態では、蛍光体材料は、ＬＥＤチップ２２の表面２１上に配置されたフィルム内に分散されてもよく、又はＬＥＤチップ２２から遠隔の場所に配置されてもよい。表面２１は、ＬＥＤチップ２２の発光面である。ＬＥＤチップ２２によって放射された光は、層３４の蛍光体材料によって放射された光と混合して、所望の発光を生成する。
いくつかの他の実施形態では、蛍光体材料は、図３に示すようにＬＥＤチップ２２上に直接配置される代わりに、封入材料３２内に散在する。図４は、封入材料３２の一部分の中に散在する蛍光体材料の微粒子３６を含む照明装置３００を示す。蛍光体材料の微粒子は、封入材料３２の全体積にわたって散在させることができる。ＬＥＤチップ２２によって放射された青色光又はＵＶ光は、蛍光体材料の微粒子３６によって放射された光と混合し、混合光は照明装置３００から透過する。
いくつかの他の実施形態では、蛍光体材料の層３８は、ＬＥＤチップ２２（図３）の上に形成される代わりに、図５に示すようにエンベロープ２８の表面上にコーティングされる。図示のように、層３８は、エンベロープ２８の内側表面２９上にコーティングされるが、層３８は、必要に応じてエンベロープ２８の外側表面上にコーティングされてもよい。層３８は、エンベロープ２８の表面全体にコーティングされてもよく、又はエンベロープ２８の内側表面２９の上部のみにコーティングされてもよい。ＬＥＤチップ２２によって放射されたＵＶ／青色光は、層３８によって放射された光と混合し、混合光は透過する。当然ながら、蛍光体材料は、（図３～図５に示すように）任意の２箇所又は３箇所すべてに配置されてもよく、あるいはエンベロープ２８とは別個に、又はＬＥＤチップ２２に一体化されてなど、任意の他の適切な位置に配置されてもよい。
上記の構成のいずれか又はすべてにおいて、図３、図４、又は図５にそれぞれ示す照明装置１００、３００、又は５００はまた、封入材料３２に埋め込まれている複数の散乱粒子（図示せず）を含むことができる。散乱粒子は、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、又はチタニアを含み得る。散乱粒子は、ＬＥＤチップ２２から放射された指向性光を、好ましくは無視できる量の吸収作用で効果的に散乱させる。
一実施形態では、図３、図４、又は図５に示す照明装置１００、３００又は５００は、バックライト装置であってもよい。別の実施形態では、バックライト装置は、バックライトユニット１０を備える。いくつかの実施形態は、図６に示すバックライト装置５０に関する。バックライト装置５０は、バックライト又はディスプレイ用途のための表面実装型デバイス（ＳＭＤ）タイプの発光ダイオードを含む。このＳＭＤは、「側面発光型」であり、導光部材５４の突出部に発光窓５２を有する。ＳＭＤパッケージは、ＬＥＤチップ及び蛍光体材料を備えることができる。一実施形態では、バックライト装置は、エッジライト式装置又は側面発光装置であってもよい。別の実施形態では、バックライト装置は、直接式装置であってもよい。バックライト装置及び関連デバイスは、米国特許出願公開第２０１７／０２５４９４３号明細書に記載されている。
本開示のデバイスは、一般照明及びディスプレイ又はディスプレイ用途の照明及びバックライト装置として使用することができる。例としては、クロマチックランプ、プラズマスクリーン、キセノン励起ランプ、ＵＶ励起マーキングシステム、自動車用ヘッドランプ、ホーム及びシアタープロジェクタ、レーザーポンプ装置、ポイントセンサ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）バックライトユニット、計器ディスプレイ、ディスプレイパネル、暗視適合ディスプレイ、パネル、テレビ、コンピュータモニタ、ラップトップ、移動電話又は携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、車両用ディスプレイ、自動車用ディスプレイ、及び本明細書に記載のＬＥＤ源を含むディスプレイを有する他のハンドヘルドデバイスが挙げられる。これらの用途のリストは、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。一実施形態では、ディスプレイは、暗視ディスプレイ又は暗視適合ディスプレイである。暗視ディスプレイは、暗視ゴーグルなどの暗視機器又は暗視ギアを介して視認性を低下させることなく、オペレータに情報を視覚的に表すために光を発するように構成されたディスプレイデバイスである。一実施形態では、暗視照明システムなどの照明システムは、暗視ディスプレイを含む。
図７は、１台又は複数の車両７０２に搭載されて使用され得るディスプレイ又は計器ディスプレイ７００の一例を示す。ディスプレイアプリケーション７００は、車両７０２の１人又は複数のオペレータに視覚的に伝達される情報を表すために光を生成するＬＣＤディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、又は他のタイプのモニタを表すことができる。これらの計器ディスプレイ７００は、コックピット又は車両ディスプレイに配置されて、システム及びアプリケーションに基づいて、車両７０２の動作特性、地理情報、走行情報、装備の詳細、及び同様の情報を表す視覚的インジケータを提供することができる。この例の車両７０２は航空機であるが、ヘリコプター、自動車、戦車、船舶、及び列車などの他の種類の車両７０２にも同様のディスプレイが使用される。
一実施形態では、ディスプレイは、昼間の操作に十分に明るく、夜間、煙、霧、悪天候、及び同様の条件などの薄暗い環境で使用される暗視機器の機能を妨げることなく、暗視機器に適合するシングルチャネル又はシングルモードＮＶＩＳ互換ディスプレイであってもよい。
別の実施形態では、近赤外光を遮断するために、染料又はＮＶＩＳフィルタ、ＩＲフィルタ若しくはフィルタガラスなどの追加のフィルタなしで、デバイス又はバックライトユニットを含むシングルモード又はシングルチャネルディスプレイを使用することができる。追加のフィルタのないシングルモードＮＶＩＳ互換ディスプレイは、改善された輝度及び色品質を有し、より薄く、より軽量であり、より費用効果が高い。シングルモードディスプレイはまた、オペレータが異なるモード間で切り替える必要がないため、より単純なアーキテクチャを有し、操作がより容易である。
図８Ａは、エッジライト式バックライト構成を有するシングルモード液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一実施形態を示す。ＬＣＤ８００Ａは、先に図３で説明したように、照明装置又はバックライト装置１００と、導光板１０６と、ＬＣＤパネル１２０とを含む。ＬＣＤ８００Ａは、制御電子機器を有するＬＣＤパネル１２０及びバックライト装置１００を使用してカラー画像を生成する。バックライト装置１００は、白色光を提供し、複数のバックライト装置１００を表す。
ＬＣＤパネル１２０は、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、及び青色カラーフィルタなどのサブ画素に配置されたカラーフィルタ１２２を含む。赤色、緑色及び青色のフィルタ１２２は、バックライト装置１００から入射した白色光のうち特定波長を有する光を透過する。フィルタ１２２は、各フィルタの色に対応する光の波長を透過し、その他の波長を吸収する。
ＬＣＤパネル１２０は、前面偏光子１１８、背面偏光子１１４、薄膜トランジスタ１２６及び液晶１１６、並びに電極（図示せず）を含むことができる。カラーフィルタ１２２は、液晶１１６と前面偏光子１１８との間に位置付けられ得る。薄膜トランジスタ１２６は、液晶と背面偏光子１１４との間に位置付けられ得る。各画素は、液晶１１６に印加される電圧を制御するための対応するトランジスタ又はスイッチを有する。なお、前面偏光子１１８及び背面偏光子１１４は、直角に設定されてもよい。一態様では、ＬＣＤパネル１２０は不透明である。液晶１１６の両端に電圧が印加されると、棒状ポリマーが電界と整列してねじれがなくなり、電圧が前面偏光子１１８から出力される光を制御する。例えば、液晶１１６に電圧が印加されると、前面偏光子１１８から出力される光が存在するように液晶１１６は回転する。
バックライト装置１００からの白色光は、拡散フィルム１１０及びプリズム１０８、並びにＬＣＤパネル１２０に均一な光バックライトを提供する二重輝度向上フィルム１２４を通って導光板１０６に向かって進む。
図８Ｂは、直接式バックライト構成を有するシングルモードＬＣＤの一実施形態を示す。直接式バックライトの構成は、導光板１０６がなく、バックライト装置１００の配置が異なることを除いて、図８Ａに示すエッジライト式バックライトの構成と同様である。複数のバックライト装置１００は、拡散フィルム１１０を支持することができる拡散板１２８に光を直接供給するように配置される。
一実施形態では、シングルチャネル又はシングルモードディスプレイは、６５０ｎｍより長い波長又は６６５ｎｍ以上の波長の放射をさらに制限するために、軽量フィルタ及びより薄いフィルタを含むことができる。フィルタリングが低減されたシングルモードディスプレイは、高い輝度レベル及び良好な色品質又は色域を維持しながら、昼間照明及び夜間照明に適合する。
図９Ａは、エッジライト式バックライト構成９００Ａを有するシングルモードＬＣＤの一実施形態を示す。シングルモードＬＣＤ９００Ａは、近ＩＲ光の透過を遮断するためのＮＶＩＳフィルタ４１２を含むことを除いて、図８Ａに示すシングルモードＬＣＤ８００Ａと同様である。一実施形態では、ＮＶＩＳフィルタ又はＩＲフィルタは、二色性反射フィルタ又は吸収フィルタ、例えば赤外線吸収器、光安定器、ガラス又はプラスチックマトリックス中の染料又は顔料であってもよい。一実施形態では、ＮＶＩＳフィルタは、１．０以下の光学濃度（１０％以下の透過率）を有する。「光学密度」という用語は、フィルタが透過を阻止又は防止する近ＩＲ波長を含む光の量の測定値を提供する。より薄いフィルタは、光学濃度値が低く、透過率レベルが高い。別の実施形態では、ＮＶＩＳフィルタは、光学濃度が０．５以下（透過率が３２％以下）である。
図９Ｂは、直接式バックライト構成９００Ｂを有するシングルモードＬＣＤの一実施形態を示す。シングルモードＬＣＤ９００Ｂは、近ＩＲ光の透過を遮断するためのＮＶＩＳフィルタ４１２を含むことを除いて、図８Ｂに示すシングルモードＬＣＤ８００Ｂと同様である。一実施形態では、図９Ａ及び図９Ｂに示すＮＶＩＳフィルタ４１２は、取り外し可能又は移動可能であってもよい。一態様では、ＮＶＩＳフィルタ４１２は、例えば必要に応じて昼間照明中にオペレータによって手動で取り外され、夜間照明中又は暗視機器を使用するときにオペレータによって手動で付加され得る。別の態様では、ＮＶＩＳフィルタ４１２は、例えば、暗視機器を使用するときにＮＶＩＳフィルタ４１２を付加すること、又は昼光若しくは昼間照明の間にＮＶＩＳフィルタ４１２を除去することなど、必要に応じてオペレータによって取り外し又は付加されるように自動化することができる。別の実施形態では、ＮＶＩＳフィルタは、環境の照明に応じて取り外し又は付加されるように自動化することができる。例えば、ＮＶＩＳフィルタ４１２は、昼間照明の間は取り外され、夜間照明又は低照度条件の間に付加されてもよい。一実施形態では、ＮＶＩＳフィルタを含む単一チャネルディスプレイは、高い輝度レベルを提供する。輝度レベルは、ｎｉｔに関して定義することができる。一実施形態では、ディスプレイは、ＮＶＩＳフィルタを追加していないシングルチャネルディスプレイと比較して、２５％未満の輝度（ｎｉｔ）の低下の輝度レベルを有する。別の実施形態では、ディスプレイは、輝度の２０％未満の低下がある。別の実施形態では、ディスプレイは、輝度の１５％未満の低下がある。別の実施形態では、ディスプレイは、輝度の１０％以下の低下がある。
別の実施形態では、ＮＶＩＳフィルタを含むシングルチャネル又はシングルモードディスプレイは、ＮＶＩＳフィルタのないシングルモードディスプレイから１０％未満の赤色点シフトを提供する。別の実施形態では、ディスプレイは、ＮＶＩＳフィルタのないシングルモードディスプレイからの５％未満の赤色点シフトがある。
一実施形態では、ディスプレイは、昼間モード及び夜間モードを含むデュアルモードのディスプレイである。昼間モードは、昼光などの明るい照明に適合し、夜間モードは、低照度レベル及び暗視機器に適合する。オペレータは、必要に応じて昼間モードと夜間モードとの間で切り替えて、環境及び暗視機器の使用における照明レベルに合わせる。図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、デュアルモードディスプレイ１０００Ａ及び１０００Ｂの概略図である。図１０Ａは、エッジライト式バックライト構成１０００Ａを有するデュアルモードディスプレイの一実施形態を示し、夜間モード又は暗視適合チャネルにおける近ＩＲ光の透過をブロックするためのＮＶＩＳフィルタ４１２を含む点を除いて、図８Ａに示すＬＣＤ８００Ａと同様である。昼間モードは、ＮＶＩＳフィルタを有さず、明るい昼光に適合する。夜間モードでは、バックライト装置１００は、ＮＶＩＳフィルタ４１２に関連付けられている。図１０Ａに示す実施形態では、ディスプレイの片側（左側）のバックライト装置１００は、関連付けられたＮＶＩＳフィルタを有していない。この実施形態では、昼間照明の間、昼間照明に適合する照明を提供するために左側のバックライト装置が作動される。夜間照明の間、又は暗視機器を使用するとき、ＮＶＩＳフィルタ４１２に関連付けられたディスプレイの右側のバックライト装置１００は、近ＩＲ波長を遮断するように作動される。
図１０Ｂでは、直接式バックライト構成１０００Ｂを有するデュアルモードディスプレイの一実施形態が提供されている。ＬＣＤ１０００Ｂは、夜間モード又は暗視適合チャネルにおいて近ＩＲ光の透過を遮断するためのＮＶＩＳフィルタ４１２を含むことを除いて、図８Ｂに示すＬＣＤ８００Ｂと同様である。図１０Ａに提供されるように、昼間照明の間、ＮＶＩＳフィルタ４１２に関連付けられていないバックライト装置が作動されて、昼間照明に適合する照明を提供する。夜間照明の間、又は暗視機器を使用しているとき、ＮＶＩＳフィルタ４１２に関連付けられたバックライト装置１００は、近ＩＲ波長を遮断するように作動される。一態様では、ＮＶＩＳフィルタは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、バックライト装置に付与されてもよい。別の態様では、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ＮＶＩＳフィルタ４１２をＬＣＤパネル１２０に付与することができる。
一実施形態では、ディスプレイは、昼間モード又は明照度環境と夜間モード又は低照度環境との間で１０％未満の赤色点シフトがある。別の実施形態では、ディスプレイは、昼間モード又は明照度環境と夜間モード又は低照度環境との間で５％未満の赤色点シフトがある。
一実施形態では、ディスプレイは、昼間モードと夜間モードとの間で２５％以下の差の輝度レベルを提供する。別の実施形態では、ディスプレイは、昼間モードと夜間モードとの間で２０％以下の差の輝度レベルを提供する。別の実施形態では、ディスプレイは、昼間モードと夜間モードとの間で１５％以下の差の輝度レベルを提供する。別の実施形態では、ディスプレイは、昼間モードと夜間モードとの間で１０％以下の差の輝度レベルを提供する。
一実施形態では、夜間モードのフィルタと昼間モードのフィルタとの間の光学密度は１．０未満である。別の実施形態では、夜間モードのフィルタと昼間モードのフィルタとの間の光学密度は０．５未満である。
一実施形態では、ディスプレイは、昼間モードと夜間モードとの間で色域の２０％未満の差を提供する。別の実施形態では、ディスプレイは、昼間モードと夜間モードとの間の色域の差が１０％未満である。別の実施形態では、ディスプレイは、ＮＴＳＣ、ＤＣＩ－Ｐ３、Ａｄｏｂｅ又はＢＴ２０２０規格に従って測定された色空間のうちの少なくとも１つにおいて、昼間モードと夜間モードとの間で５％未満の色域の差を提供する。別の実施形態では、ディスプレイは、昼間モードと夜間モードとの間の白色光の赤色スペクトルで１０％未満の色シフトを提供する。
本開示の様々な実施形態の特定の特徴は、いくつかの図面に示され、他の図面には示されない場合があるが、これは便宜上のものにすぎない。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照及び／又は特許請求することができる。
（実施例１）
図１１は、赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＰＦＳ）及びＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋（ＮＦＳ）の発光スペクトルを示す。赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で１．７５％の発光があり、赤色蛍光体Ｎａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で１．０２％の発光がある。Ｎａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋は、３０％速いフォトルミネッセンス（ＰＬ）減衰時間を示す。
（実施例２）
図１２は、緑色発光蛍光体β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２と赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋とを含む蛍光体材料の発光スペクトルを示す。β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２とＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＰＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で１．２８％の発光、及び６６５ｎｍ以上の波長で０．６１％の発光があり、β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２とＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＮＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で１．００％、６６５ｎｍ以上で０．５６％の発光がある。
（実施例３）
図１３は、緑色発光蛍光体ＲｂＭｇＰＯ４：Ｕ６＋と赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋とを含む蛍光体材料の発光スペクトルを示す。ＲｂＭｇＰＯ４：Ｕ６＋とＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＰＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．７８％の発光及び６６５ｎｍ以上の波長で０．２０％の発光があり、ＲｂＭｇＰＯ４：Ｕ６＋とＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＮＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．４１％及び６６５ｎｍ以上の波長で０．１２％の発光がある。
（実施例４）
図１４は、緑色発光蛍光体ＢａＺｎ２（ＰＯ４）２：Ｕ６＋と赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋とを含む蛍光体材料の発光スペクトルを示す。ＢａＺｎ２（ＰＯ４）２：Ｕ６＋とＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＰＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．８５％の発光及び６６５ｎｍ以上の波長で０．２１％の発光があり、ＢａＺｎ２（ＰＯ４）２：Ｕ６＋とＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＮＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．４４％及び６６５ｎｍ以上の波長で０．１３％の発光がある。
（実施例５）
図１５は、緑色発光蛍光体ＢａＢＰＯ５：Ｕ６＋と赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋とを含む蛍光体材料の発光スペクトルを示す。ＢａＢＰＯ５：Ｕ６＋とＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＰＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．８４％の発光及び６６５ｎｍ以上の波長で０．２１％の発光があり、ＢａＢＰＯ５：Ｕ６＋とＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＮＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．４４％及び６６５ｎｍ以上の波長で０．１３％の発光がある。
（実施例６）
図１６は、緑色発光蛍光体Ｂａ６Ａｌ５Ｐ５Ｏ２６：Ｕ６＋と赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋とを含む蛍光体材料の発光スペクトルを示す。Ｂａ６Ａｌ５Ｐ５Ｏ２６：Ｕ６＋とＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＰＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．８４％の発光、及び６６５ｎｍ以上波長で０．２３％の発光があり、Ｂａ６Ａｌ５Ｐ５Ｏ２６：Ｕ６＋とＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＮＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．５１％、及び６６５ｎｍ以上波長で０．１８％の発光がある。
（実施例７）
図１７は、緑色発光蛍光体Ｓｒ３Ｂ２Ｏ６：Ｕ６＋及び赤色蛍光体Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋を含む蛍光体材料の発光スペクトルを示す。Ｓｒ３Ｂ２Ｏ６：Ｕ６＋とＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＰＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．９４％の発光及び６６５ｎｍ以上の波長で０．２３％の発光があり、Ｓｒ３Ｂ２Ｏ６：Ｕ６＋とＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせ（ＮＦＳ）は、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．４９％及び６６５ｎｍ以上の波長で０．１４％の発光がある。
（実施例８）
図１８は、緑色発光蛍光体であるγ－Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２と、赤色蛍光体であるＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋とを含む蛍光体材料の発光スペクトルを示す。γ－Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２とＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせは、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．７３％の発光及び６６５ｎｍ以上の波長で０．１８％の発光があり、緑色蛍光体と赤色蛍光体Ｎａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋との組み合わせは、全発光に基づいて、６５０より長い波長で０．３７％の発光及び６６５ｎｍ以上の波長で０．１１％の発光がある。
本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するために、また、任意の装置又はシステムの製作及び使用並びに任意の組み込まれた方法の実行を含む本発明の実践を当業者にとって可能にするために、例を使用する。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、又はそれらが特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図される。

Claims (23)

  1. 暗視機器と共に使用されるデバイスであって、
    式Ｉ、
    ＡｘＭＦｙ：Ｍｎ４＋
    Ｉ
    の緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を備え、
    式中、Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、又はそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｇｄ、又はそれらの組み合わせであり、ｘは、ＭＦｙイオンの電荷の絶対値であり、ｙは５、６又は７であり、前記デバイスが、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．７５％未満に制限する、デバイス。
  2. 前記赤色発光蛍光体が、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋又はＮａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋である、請求項１に記載のデバイス。
  3. 前記緑色発光蛍光体材料が、硫化物蛍光体、ウラニウムドープ蛍光体又は量子ドット材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
  4. 前記ウラニウムドープ蛍光体が、γ－Ｂａ２ＵＯ２（ＰＯ４）２、（Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｇ、ＵＯ２）３（ＰＯ４）２、Ｂａ（ＵＯ２）Ｐ２Ｏ７、ＢａＭｇＵＯ２（ＰＯ４）２、ＢａＺｎＵＯ２（ＰＯ４）２、Ｂａ３（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｂａ２Ｓｒ（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、ＢａＳｒ２（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｓｒ３（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｃａ３（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、ＢａＭｇ２（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７、Ｂａ２ＵＯ２（ＶＯ４）２、ＲｂＭｇＰＯ４：Ｕ６＋、ＢａＺｎ２（ＰＯ４）２：Ｕ６＋、ＢａＢＰＯ５：Ｕ６＋、Ｂａ６Ａｌ５Ｐ５Ｏ２６：Ｕ６＋、Ｓｒ３Ｂ２Ｏ６：Ｕ６＋、Ｂａ２Ｍｇ（ＰＯ４）２（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７：Ｕ６＋及びＢａ３（ＵＯ２）２Ｐ２Ｏ７（ＰＯ４）２からなる群から選択される蛍光体を含む、請求項３に記載のデバイス。
  5. 前記量子ドット材料がペロブスカイトを含む、請求項３に記載のデバイス。
  6. 請求項１に記載の前記デバイスを備える照明装置。
  7. 請求項１に記載の前記デバイスを備えるバックライト装置。
  8. 暗視機器と共に使用されるデバイスであって、前記デバイスが、式Ｎａ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋を有する赤色発光蛍光体を含む蛍光体材料に光学的に結合及び／又は放射接続されたＬＥＤ光源を備え、前記デバイスが、６５０ｎｍより長い波長の発光を全発光の１．０％以下に制限する、デバイス。
  9. 請求項８に記載の前記デバイスを備える照明装置。
  10. 請求項８に記載の前記デバイスを備えるバックライト装置。
  11. 暗視機器と共に使用され、昼間照明及び夜間照明に適合するシングルモードディスプレイであって、前記シングルモードディスプレイが、請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備え、ＮＶＩＳフィルタがない、シングルモードディスプレイ。
  12. 暗視機器及び昼間照明に適合するシングルモードディスプレイであって、前記シングルモードディスプレイが、請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備え、ＮＶＩＳフィルタが１．０以下の光学濃度を有する、シングルモードディスプレイ。
  13. 昼間照明に適合し、暗視機器に適合するディスプレイであって、前記ディスプレイが、請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備え、昼間照明における色域が、暗視機器との使用時に２０％未満減少する、ディスプレイ。
  14. 昼間照明に適合し、暗視機器に適合するディスプレイであって、前記ディスプレイが、請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備え、前記バックライト装置が、白色光を生成し、暗視機器との使用時に赤色スペクトルの色シフトが１０％未満減少する、ディスプレイ。
  15. 昼間照明に適合し、暗視機器に適合するディスプレイであって、前記ディスプレイが、請求項４に記載の前記バックライト装置を備え、暗視機器との使用時に、昼間照明における輝度が２５％以下減少する、ディスプレイ。
  16. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備えるテレビ。
  17. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備える携帯電話。
  18. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備える、コンピュータモニタ。
  19. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備えるタブレットコンピュータ。
  20. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備えるラップトップ。
  21. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備えるノートブックコンピュータ。
  22. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備える車両用ディスプレイ。
  23. 請求項７又は１０に記載の前記バックライト装置を備える暗視ディスプレイ。
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