JP7497366B2 - 照明デバイス - Google Patents
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Description
本開示は、発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するための照明デバイスに関する。本開示は更に、発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整する方法にも関する。
建築物内部を照明するために、イルミネーションの色温度を考慮に入れることが重要であることが多い。共用部分では、より暖かい、すなわちより低い色温度の光を使用して、弛緩を促進することが多く、例えば学校及びオフィスでは、より冷たい、より高い色温度の光を使用して、集中を増強させる。光の色温度を調整するのに役立つさまざまな様式がある。調節可能な色温度を有する現在の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）照明デバイスは、別個の赤色、緑色及び青色ＬＥＤの組合せを使用して、白色光を構成する。したがって、そのようなランプは、ヒトの眼にはっきりと見える別個の赤色、緑色及び青色ドットを含む。本発明者らは、照明デバイス、例えばさまざまな色のスポットを有する代わりに全面にわたって白色外観を有する電球を構成する必要性を認識した。
Ｎｏｒｒｂｏ， Ｉ．； Ｇｌｕｃｈｏｗｓｋｉ， Ｐ．； Ｐａｔｕｒｉ， Ｐ．； Ｓｉｎｋｋｏｎｅｎ， Ｊ．； Ｌａｓｔｕｓａａｒｉ， Ｍ．、Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｎｅｂｒｅｓｃｅｎｔ Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２： Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍａｒｋｅｒｓ． Ｉｎｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．、２０１５、５４、７７１７～７７２４頁
Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ， Ｊ．Ａ．； Ｗｅｌｌｅｒ， Ｊ．Ａ．、Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｓｍ、Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２００６、１０９４～１０９６頁
発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するための照明デバイスが開示される。照明デバイスは、予め選択された波長範囲の電磁放射に曝露されると白色光を発するように構成されている発光材料と；発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットと；発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットと；発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調整して、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するように構成されている計量ユニットとを備えることができる。発光材料は、次式（Ｉ）
（Ｍ’）８（Ｍ’’Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
［式中、
Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第３～１２族のいずれかから選択される遷移元素の３価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１４族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３及び１５族のいずれかから選択される元素、若しくはＺｎの単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｘは、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１７族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸは存在せず、
Ｘ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１６族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸ’は存在せず、
Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の遷移金属から選択される元素、又はＴｌ、Ｐｂ、若しくはＢｉのドーパントカチオン、或いはそのようなカチオンの任意の組合せを表し、又はＭ’’’’は存在せず、
ただし、Ｘ及びＸ’の少なくとも一方は存在する］
によって表される。
（Ｍ’）８（Ｍ’’Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
［式中、
Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第３～１２族のいずれかから選択される遷移元素の３価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１４族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３及び１５族のいずれかから選択される元素、若しくはＺｎの単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｘは、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１７族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸは存在せず、
Ｘ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１６族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸ’は存在せず、
Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の遷移金属から選択される元素、又はＴｌ、Ｐｂ、若しくはＢｉのドーパントカチオン、或いはそのようなカチオンの任意の組合せを表し、又はＭ’’’’は存在せず、
ただし、Ｘ及びＸ’の少なくとも一方は存在する］
によって表される。
更に、発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整する方法が開示される。方法は、本開示に定義される式（Ｉ）によって表される発光材料を用意する工程と；発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ａ）及び発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ｂ）を用いて、発光材料を電磁放射に供する工程とを含むことができ、発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比が調整されて、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度が調整される。
実施形態のさらなる理解をもたらし、本明細書の一部を構成するように含まれる添付の図面は、実施形態を例示し、明細書本文と共に、上記の原理を説明する助けとなる。
本開示は、発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するための照明デバイスであって、
－ 予め選択された波長範囲の電磁放射に曝露されると白色光を発するように構成されている発光材料と、
－ 発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットと、
－ 発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットと、
－ 発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調節して、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するように構成されている計量ユニットと
を備え、
発光材料が、次式（Ｉ）
（Ｍ’）８（Ｍ’’Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
［式中、
Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第３～１２族のいずれかから選択される遷移元素の３価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１４族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３及び１５族のいずれかから選択される元素、若しくはＺｎの単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｘは、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１７族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸは存在せず、
Ｘ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１６族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸ’は存在せず、
Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の遷移金属から選択される元素、又はＴｌ、Ｐｂ、若しくはＢｉのドーパントカチオン、或いはそのようなカチオンの任意の組合せを表し、又はＭ’’’’は存在せず、
ただし、Ｘ及びＸ’の少なくとも一方は存在する］
によって表される、照明デバイスに関する。
－ 予め選択された波長範囲の電磁放射に曝露されると白色光を発するように構成されている発光材料と、
－ 発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットと、
－ 発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットと、
－ 発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調節して、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するように構成されている計量ユニットと
を備え、
発光材料が、次式（Ｉ）
（Ｍ’）８（Ｍ’’Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
［式中、
Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第３～１２族のいずれかから選択される遷移元素の３価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１４族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３及び１５族のいずれかから選択される元素、若しくはＺｎの単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｘは、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１７族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸは存在せず、
Ｘ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１６族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸ’は存在せず、
Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の遷移金属から選択される元素、又はＴｌ、Ｐｂ、若しくはＢｉのドーパントカチオン、或いはそのようなカチオンの任意の組合せを表し、又はＭ’’’’は存在せず、
ただし、Ｘ及びＸ’の少なくとも一方は存在する］
によって表される、照明デバイスに関する。
本開示は更に、発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整する方法であって、
－ 本開示に定義される式（Ｉ）によって表される発光材料を用意する工程と、
－ 発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ａ）及び発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ｂ）を用いて、発光材料を電磁放射に供する工程と
を含み、
発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調節して、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整する、方法にも関する。
－ 本開示に定義される式（Ｉ）によって表される発光材料を用意する工程と、
－ 発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ａ）及び発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ｂ）を用いて、発光材料を電磁放射に供する工程と
を含み、
発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調節して、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整する、方法にも関する。
一実施形態において、方法は、発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射及び第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させる工程を含む。
一実施形態において、照明デバイスは、移動電話等の移動デバイス、ディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ウインドーディスプレイにおいて、道路灯、家庭用照明、又は装飾的構成要素として使用される。一実施形態において、照明デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はマイクロＬＥＤとして使用される。一実施形態において、照明デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）、又はマイクロＬＥＤにおいて使用される。一実施形態において、照明デバイスは、蛍光管、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）、又はマイクロＬＥＤにおける部品として使用される。一実施形態において、照明デバイスは、前面灯、背面灯、光導電体、照明ガイド、ファイバー導体、リングライト、若しくはヘッドライト、又は蛍光管として使用される。一実施形態において、照明デバイスは、可撓性がありかつ／又は曲げられる。
「予め選択された波長範囲の電磁放射」という用語は、発光材料が曝露されるとき、発光材料が白色光を発するような電磁放射を指すことができる。一実施形態において、発光材料は、２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲を有する電磁放射に曝露されると白色光を発する。一実施形態において、発光材料によって発せられる白色光の色温度は、更に発光材料を３００～６００ｎｍの範囲、例えば３３０～６００ｎｍから選択され、第１の波長範囲と異なる第２の波長範囲を有する電磁放射に曝露して調整される。
３８０ｎｍ～７６０ｎｍの波長（４００～７９０テラヘルツ）の電磁放射は、ヒトの眼で検出され、可視光として認知される。白色光は、可視スペクトルにおけるさまざまな波長の光の組合せである。本発明者らは、驚いたことに、発光材料を異なる２つの波長範囲の電磁放射に曝露させるときその材料によって発せられる白色光の色温度を調整できることを見出した。すなわち、本発明者らは、発光材料によって発せられる白色光の色温度が冷たい白色から暖かい白色まで調整されうることを見出した。色温度は、太陽光等の可視光、又はランプ等の照明デバイスからの光の測定可能な特性である。照明デバイスの色温度は、光源の光に匹敵する色の光を放射する理想的な黒体放射体の温度である。色温度は、ケルビン（Ｋ）で表される。
一実施形態において、発光材料によって発せられる白色光の色温度は、２０００～１３０００Ｋ又は２４００～１２５００Ｋの範囲内で調整される。
一実施形態において、第１の波長範囲と第２の波長範囲の差は、少なくとも２０ｎｍ、又は少なくとも５０ｎｍ、又は少なくとも１００ｎｍである。一実施形態において、第１の波長範囲と第２の波長範囲の差は、３０ｎｍ以下、又は７０ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下、又は１５０ｎｍ以下、又は２００ｎｍ以下、又は２５０ｎｍ以下、又は３００ｎｍ以下、又は３５０ｎｍ以下である。
一実施形態において、第１の波長範囲の電磁放射は、２６０～３２０ｎｍ、又は２８０～３１０ｎｍ、又は２９０～３００ｎｍの範囲から選択される。
一実施形態において、第２の波長範囲の電磁放射は、３３０～４００ｎｍ又は３６０～３８０ｎｍの範囲から選択される。
一実施形態において、計量ユニットは、発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を、発光材料を第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット及び発光材料を第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットに供給される電流の量を調整することによって調整するように構成されている。
一実施形態において、第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比は、０から無限大に及ぶことができる。
一実施形態において、照明デバイスは、発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている１つの励起ユニットを備える。一実施形態において、照明デバイスは、発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている１つの励起ユニットを備える。
一実施形態において、照明デバイスは、発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている２つ以上の励起ユニットを備える。一実施形態において、照明デバイスは、発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている２つ以上の励起ユニットを備える。
一実施形態において、照明デバイスは、発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている２つ以上の励起ユニットを備え、２つ以上の励起ユニットのそれぞれが、発光材料を他の励起ユニットとは異なる波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている。すなわち、発光材料を第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている２つ以上の励起ユニットは、発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される異なる波長範囲に曝露させるように構成されうる。
一実施形態において、照明デバイスは、発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている２つ以上の励起ユニットを備え、２つ以上の励起ユニットのそれぞれが、発光材料を他の励起ユニットとは異なる波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている。すなわち、発光材料を第１の波長範囲と異なる第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている２つ以上の励起ユニットは、発光材料を３００～６００ｎｍの範囲から選択される異なる波長範囲に曝露させるように構成されうる。
一実施形態において、照明デバイスは、発光材料を、２３０～６００ｎｍを除く範囲から選択される波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットを備える。
一実施形態において、励起ユニットは、紫外（ＵＶ）線源、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）、水銀蒸気ランプ、水銀ベース灯、マイクロＬＥＤ、ガス放電ランプ、蛍光管、白熱ランプ、ハロゲンランプ、フィラメント灯、レーザー灯又はそれらの任意の組合せである。
一実施形態において、方法は、発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を、発光材料を第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット及び発光材料を第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットに供給される電流の量を調整することによって調整する工程を含む。
一実施形態において、計量ユニットは、発光材料を第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット及び／又は発光材料を第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットに供給される電流の量を調整することができる任意のデバイス又はシステムである。一実施形態において、計量ユニットは、発光材料を第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット及び／又は発光材料を第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニットに供給される電流の比を調整することができる。一実施形態において、計量ユニットは調節可能な電源である。
一実施形態において、照明デバイスは、計量ユニットに電流を生成しかつ／又は入れるための電源ユニットを備える。
一実施形態において、照明デバイスは、発光材料が曝露される電磁放射が照明デバイスから周囲に移動するのを妨害又は阻止する遮断材料を備える。一実施形態において、遮断材料は、紫外線が照明デバイスから周囲に移動するのを遮断する材料である。一実施形態において、遮断材料は、励起ユニットからの電磁放射に曝露されている発光材料の側に対して発光材料の反対側に位置している。
一実施形態において、照明デバイスは透明材料を備える。一実施形態において、透明材料は、電磁放射に曝露されている発光材料の側に位置している。一実施形態において、第１の波長範囲の電磁放射及び／又は第２の波長範囲の電磁放射は、発光材料上に曝露する前に透明材料を通して移動する。
一実施形態において、発光材料を曝露させる予め選択された波長範囲の電磁放射は紫外線である。紫外光又は紫外線は、１０ｎｍ（３０ＰＨｚ）～４００ｎｍ（７５０ＴＨｚ）の波長の電磁放射である。紫外線（ＵＶＲ）の電磁スペクトルは、紫外Ａ（ＵＶＡ）、紫外Ｂ（ＵＶＢ）、紫外Ｃ（ＵＶＣ）を含めて、ＩＳＯ規格ＩＳＯ－２１３４８によって推奨されているいくつかの範囲に細分されうる。ＵＶＡの波長は、一般に３１５～４００ｎｍであるとみなされ、ＵＶＢの波長は、一般に２８０～３２０ｎｍであるとみなされ、ＵＶＣの波長は、一般に１００～２９０ｎｍであるとみなされる。
一実施形態において、Ｍ’は、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、及びＲｂからなる群から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｋ、及びＲｂからなる群から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し；ただし、Ｍ’は、Ｎａ単独の単原子カチオンを表さない。一実施形態において、Ｍ’は、Ｎａ単独の単原子カチオンを表さない。
一実施形態において、発光材料は合成材料である。一実施形態において、発光材料は合成によって調製される。
Ｘ及びＸ’の少なくとも１つが存在するという条件は、本明細書において、別段の記載がない限り、Ｘ若しくはＸ’のどちらかが存在する、又はＸとＸ’の両方が存在するように理解されるものとする。
本明細書において、別段の記載がない限り、「単原子イオン」という表現は、単原子からなるイオンとして理解されるものとする。イオンが１個より多い原子を含有する場合、これらの原子が同じ元素である場合でも、多原子イオンとして理解されるものとする。したがって、本明細書において、別段の記載がない限り、「単原子カチオン」という表現は、単原子からなるカチオンとして理解されるものとする。
ハックマナイトはさまざまなソーダライト材料であり、化学式Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２を有する天然鉱物である。ハックマナイトベースの合成材料を調製することができる。式（Ｉ）によって表される発光材料には、例えば紫外線に曝露されている結果として、白色光を発するという技術的効果がある。「発光」という表現は、本明細書において、別段の記載がない限り、材料が加熱されることなく発光することができるという特性を指すことができる。
一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、６６モルパーセント（ｍｏｌ－％）以下のＮａ単原子カチオンを含む。一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、５０ｍｏｌ－％以下のＮａ単原子カチオンを含む。一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、４０ｍｏｌ－％以下のＮａ単原子カチオン、又は３０ｍｏｌ－％以下のＮａ単原子カチオン、又は２０ｍｏｌ－％以下のＮａ単原子カチオンを含む。
一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、０～９８ｍｏｌ－％のＮａ単原子カチオンを含む。
一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、０～９９．９９ｍｏｌ－％のＫ単原子カチオンを含む。一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、４０ｍｏｌ－％以下のＫ単原子カチオン、又は３０ｍｏｌ－％以下のＫ単原子カチオン、又は２０ｍｏｌ－％以下のＫ単原子カチオンを含む。
一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、０～９９．９９ｍｏｌ－％のＲｂ単原子カチオンを含む。一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、４０ｍｏｌ－％以下のＲｂ単原子カチオン、又は３０ｍｏｌ－％以下のＲｂ単原子カチオン、又は２０ｍｏｌ－％以下のＲｂ単原子カチオンを含む。
一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、０～９９．９９ｍｏｌ－％のＬｉ単原子カチオンを含む。一実施形態において、Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表し、組合せが、４０ｍｏｌ－％以下のＬｉ単原子カチオン、又は３０ｍｏｌ－％以下のＬｉ単原子カチオン、又は２０ｍｏｌ－％以下のＬｉ単原子カチオンを含む。
一実施形態において、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、及びＲｂからなる群から選択される異なるアルカリ金属の少なくとも２つの単原子カチオンの組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、及びＲｂからなる群から選択される異なるアルカリ金属の２つの単原子カチオンの組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、及びＲｂからなる群から選択される異なるアルカリ金属の３つの単原子カチオンの組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、及びＲｂの単原子カチオンの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’は、Ｎａ単原子カチオンとＬｉ単原子カチオン、Ｋ単原子カチオン及び／又はＲｂ単原子カチオンとの組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｎａ単原子カチオンとＫ単原子カチオン又はＲｂ単原子カチオンとの組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｎａ単原子カチオンとＫ単原子カチオン及びＲｂ単原子カチオンとの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’は、Ｎａ単原子カチオン及びＫ単原子カチオンの組合せ；又はＮａ単原子カチオン及びＲｂ単原子カチオンの組合せ；又はＫ単原子カチオン及びＲｂ単原子カチオンの組合せ；又はＮａ単原子カチオン、Ｋ単原子カチオン、及びＲｂ単原子カチオンの組合せ；又はＫ単原子カチオン及びＲｂ単原子カチオンの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’は、Ｌｉ単原子カチオン及びＮａ単原子カチオンの組合せ；又はＬｉ単原子カチオン及びＫ単原子カチオンの組合せ；又はＬｉ単原子カチオン及びＲｂ単原子カチオンの組合せ；又はＬｉ単原子カチオン、Ｋ単原子カチオン、及びＲｂ単原子カチオンの組合せ；又はＬｉ単原子カチオン、Ｎａ単原子カチオン、Ｋ単原子カチオン及びＲｂ単原子カチオンの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’は、Ｌｉ単原子カチオンを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｋ単原子カチオンを表す。一実施形態において、Ｍ’は、Ｒｂ単原子カチオンを表す。
一実施形態において、Ｍ’’は、Ａｌ及びＧａからなる群から選択される金属の３価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’’は、Ｂの３価の単原子カチオンを表す。
一実施形態において、Ｍ’’は、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＺｎからなる群から選択される元素の３価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’’’は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｎ、Ｐ、及びＡｓからなる群から選択される元素の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’’’は、Ｓｉ及びＧｅからなる群から選択される元素の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’’’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｎ、Ｐ、及びＡｓからなる群から選択される元素の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’’’は、Ａｌ及びＧａからなる群から選択される元素の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’’’は、Ｎ、Ｐ、及びＡｓからなる群から選択される元素の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。
一実施形態において、Ｍ’’’は、Ｚｎ単原子カチオンを表す。
一実施形態において、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、及びＡｔからなる群から選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組合せを表す。一実施形態において、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組合せを表す。一実施形態において、Ｘは存在しない。
一実施形態において、Ｘ’は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅからなる群から選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組合せを表す。一実施形態において、Ｘ’は、Ｓのアニオンを表す。一実施形態において、Ｘ’は存在しない。
一実施形態において、発光材料は、少なくとも１つの遷移金属イオンがドーピングされている。一実施形態において、発光材料は式（Ｉ）によって表され、式中、Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の遷移金属から選択される元素、又はＴｌ、Ｐｂ、若しくはＢｉのカチオン、或いはそのようなカチオンの任意の組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表のｆ－ブロックの遷移金属から選択される元素のカチオンを表す。一実施形態において、Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表のｄ－ブロックの遷移金属から選択される元素のカチオンを表す。一実施形態において、Ｍ’’’’は、Ｙｂ、Ｅｒ、及びＥｕからなる群から選択される元素のカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’’’’は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、及びＺｎからなる群から選択される元素のカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表す。一実施形態において、Ｍ’’’’は、Ｔｉのカチオンを表す。
一実施形態において、発光材料は式（Ｉ）によって表され、式中、Ｍ’’’’は存在しない。この実施形態において、発光材料はドーピングされていない。
一実施形態において、式（Ｉ）によって表される発光材料は、発光材料の全量に対して０．００１～１０ｍｏｌ－％、又は０．００１～５ｍｏｌ－％、又は０．１～５ｍｏｌ－％の量のＭ’’’’を含む。
一実施形態において、発光材料は、下記からなる群から選択される：
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｇａ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｒ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｍｎ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｆｅ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｏ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｎｉ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｕ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｂ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｍｎ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｒ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｆｅ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｏ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｎｉ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｕ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｂ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｇａ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｓｉ，Ｚｎ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｓｉ，Ｇｅ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６Ｚｎ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ｓｉ，Ｎ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ｓｉ，Ａｓ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ｎ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ａｓ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｇａ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｒ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｍｎ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｆｅ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｏ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｎｉ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｕ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｂ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｍｎ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｒ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｆｅ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｏ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｎｉ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｕ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｂ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、及び
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｇａ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ
［式中、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、
ｘ≧０、ｙ≧０、ｚ≧０］。
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｇａ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｒ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｍｎ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｆｅ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｏ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｎｉ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｕ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｂ）６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｍｎ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｒ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｆｅ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｏ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｎｉ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｕ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｂ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｇａ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｓｉ，Ｚｎ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｓｉ，Ｇｅ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６Ｚｎ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ｓｉ，Ｎ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ｓｉ，Ａｓ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ｎ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ａｌ６（Ｇａ，Ａｓ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｇａ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｒ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｍｎ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｆｅ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｏ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｎｉ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｃｕ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８（Ａｌ，Ｂ）６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｍｎ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｒ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｆｅ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｏ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｎｉ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｃｕ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｂ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、及び
（ＬｉｘＮａ１－ｘ－ｙ－ｚＫｙＲｂｚ）８Ｇａ６Ｇｅ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ
［式中、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、
ｘ≧０、ｙ≧０、ｚ≧０］。
一実施形態において、発光材料は、（Ｌｉ，Ｎａ）８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、（Ｎａ，Ｋ）８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、（Ｎａ，Ｒｂ）８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、Ｎａ８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、Ｎａ８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、及びＮａ８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉからなる群から選択される。
一実施形態において、発光材料は、Ｎｏｒｒｂｏら（Ｎｏｒｒｂｏ， Ｉ．； Ｇｌｕｃｈｏｗｓｋｉ， Ｐ．； Ｐａｔｕｒｉ， Ｐ．； Ｓｉｎｋｋｏｎｅｎ， Ｊ．； Ｌａｓｔｕｓａａｒｉ， Ｍ．、Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｎｅｂｒｅｓｃｅｎｔ Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２： Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍａｒｋｅｒｓ． Ｉｎｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．、２０１５、５４、７７１７～７７２４頁）による反応によって合成され、その参考文献は、Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ ＆ Ｗｅｌｌｅｒ（Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ， Ｊ．Ａ．； Ｗｅｌｌｅｒ， Ｊ．Ａ．、Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｓｍ、Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍｕｎ． ２００６、１０９４～１０９６頁）に基づく。化学量論量のゼオライトＡ及びＮａ２ＳＯ４、並びにＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ及び／又はＲｂＣｌを出発原料として使用することができる。少なくとも１つのドーパントは、ＴｉＯ２等の酸化物として添加される。材料は、以下の通り調製することができる：最初に、ゼオライトＡを５００℃で１時間乾燥する。次いで、初期の混合物を空気中８５０℃で４８時間加熱する。次いで、生成物を室温に放冷し、粉砕する。最後に、生成物を、１２％のＨ２＋８８％のＮ２の流動する雰囲気下に８５０℃で２時間再加熱する。調製されたままの材料を水で洗浄して、いずれか過剰のＬｉＣｌ／ＮａＣｌ／ＫＣｌ／ＲｂＣｌ不純物を除去する。純度は、粉末Ｘ線回折測定で検証することができる。
本明細書に開示された照明デバイスは、予め選択された波長の電磁放射への曝露時に白色光を発する単一の材料を使用することによって白色光の色温度の調整を可能にする付加的有用性を有する。照明デバイスは、単一の発光材料を使用し、白色光のみを生成する付加的有用性を有する。したがって、照明デバイスは、ヒトの眼に見える別個の赤色、緑色又は青色ドットを使用しない。照明デバイスは、使用者により気持ちのよい外観を有する付加的有用性を有する。
上記の利益及び利点は、１つの実施形態に関することがあり、又はいくつかの実施形態に関することがあると理解される。実施形態は、記載の問題のいずれか若しくはすべてを解決する実施形態又は記載の利益及び利点のいずれか若しくはすべてを有する実施形態に限定されない。
以上に記載した本発明の実施形態は、互いに任意に組み合わせて使用されうる。実施形態のいくつかを組み合わせて、本発明の別の実施形態をなすことができる。本明細書が関連づけられる照明デバイス又は方法は、以上に記載した実施形態の少なくとも１つを含むことができる。
次に、さまざまな実施形態について詳細に言及し、その実施例を添付の図面で説明する。
以下の説明は、いくつかの実施形態を当業者が本開示に基づく実施形態を利用することができるように詳細に開示する。実施形態の工程又は特徴の多くは、本明細書に基づいて当業者に自明であるので、すべての工程及び特徴が詳細に述べられているわけではない。
わかりやすくするために、次の例示的実施形態において部品を繰り返して述べる場合、品目番号を継続する。
図１は、発光材料によって発せられた白色の色温度を調整するための照明デバイス１の一実施形態を概略的に図示する。図１に示す照明デバイス１は、予め選択された波長範囲の電磁放射に曝露されると白色光を発するように構成されている発光材料２を備える。図１に示す照明デバイス１は、発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている励起ユニット３ａ及び発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている励起ユニット３ｂを更に備える。
図１に示す照明デバイス１は、発光材料が曝露される電磁放射が周囲に移動するのを妨害又は阻止する遮断材料７を備える。遮断材料は、励起ユニットからの電磁放射に曝露されている発光材料２の側に対して発光材料２の反対側に位置している。図１に示す照明デバイス１は、電磁放射に曝露されている発光材料の側に透明材料６を更に備える。
図１に示す照明デバイス１は、発光材料２上に曝露している第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調整して、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された発光材料２によって発せられる白色光の色温度を調整するように構成されている計量ユニット４を更に備える。図１に示す照明デバイス１は、計量ユニットに電流を生成しかつ／又は入れるための電源ユニット５を更に備える。
（実施例１）
材料の調製
次式によって表される材料を調製した：
（Ｌｉ，Ｎａ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ３＋、
Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ０．６，Ｓ０．１５）２：Ｔｉ３＋、
Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ０．８，Ｓ０．０５）２：Ｅｕ３＋，Ｔｉ３＋、及び
（Ｎａ，Ｒｂ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ０．８，Ｓ０．０５）２：Ｔｉ３＋。
材料の調製
次式によって表される材料を調製した：
（Ｌｉ，Ｎａ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ３＋、
Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ０．６，Ｓ０．１５）２：Ｔｉ３＋、
Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ０．８，Ｓ０．０５）２：Ｅｕ３＋，Ｔｉ３＋、及び
（Ｎａ，Ｒｂ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ０．８，Ｓ０．０５）２：Ｔｉ３＋。
次の出発原料を使用した。
材料を次の様式で調製した：出発原料を化学量論比で混合した。混合物を空気中８５０℃で４８時間加熱した。生成物を室温に放冷し、粉砕した。最後に、生成物を、１２％のＨ２＋８８％のＮ２の流動する雰囲気下に８５０℃で２時間再加熱した。
（実施例２）
実施例１の材料の試料の試験
各試料に対して、デュアル出力電源を使用した。２つのＬＥＤを、電源に２つの電流計を経由して接続した。ＬＥＤ１は、３５５ｎｍ（実施例１、結果を図２に示す）又は３７０ｎｍ（実施例２～４、結果を図３～図５に示す）で操作した。ＬＥＤ２は２９５ｎｍで操作した。電流計を用いて測定して、０～２０ｍＡの電流をＬＥＤに供給した。ＬＥＤに対してさまざまな電流比を使用して、試料の発光を測定した。光ファイバーに接続している発光分光計を用いて、各実施例の材料の２つのＬＥＤによる励起状態における発光スペクトルを測定した。専門ソフトウェア（Ｏｓｒａｍ ＣｏｌｏｒＣａｌｃｕｌａｔｏｒ）を使用して、スペクトルをＣＣＴ（相関色温度）値に変換した。放射照度計を用いて、各電流における個々のＬＥＤのＵＶ線強度を測定した。
実施例１の材料の試料の試験
各試料に対して、デュアル出力電源を使用した。２つのＬＥＤを、電源に２つの電流計を経由して接続した。ＬＥＤ１は、３５５ｎｍ（実施例１、結果を図２に示す）又は３７０ｎｍ（実施例２～４、結果を図３～図５に示す）で操作した。ＬＥＤ２は２９５ｎｍで操作した。電流計を用いて測定して、０～２０ｍＡの電流をＬＥＤに供給した。ＬＥＤに対してさまざまな電流比を使用して、試料の発光を測定した。光ファイバーに接続している発光分光計を用いて、各実施例の材料の２つのＬＥＤによる励起状態における発光スペクトルを測定した。専門ソフトウェア（Ｏｓｒａｍ ＣｏｌｏｒＣａｌｃｕｌａｔｏｒ）を使用して、スペクトルをＣＣＴ（相関色温度）値に変換した。放射照度計を用いて、各電流における個々のＬＥＤのＵＶ線強度を測定した。
実施例の図２、図３、図４及び図５では、ＣＣＴを２つのＬＥＤの励起放射照度の比の関数として提示する。
（実施例３）
さまざまな材料の調製
実施例１に提示された概要に従って、次の出発原料を使用することによって、次の材料を調製した。
さまざまな材料の調製
実施例１に提示された概要に従って、次の出発原料を使用することによって、次の材料を調製した。
上記の実施例２と同様の様式で試験するとき、上記の材料を、発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するときの発光材料として使用できることが認められた。
技術の進歩と共に、基本概念はさまざまな形で実施されうることが当業者に自明である。したがって、実施形態は上記の実施例に限定されない。むしろ、実施形態は特許請求の範囲内でさまざまでありうる。
以上に記載した実施形態は、互いに任意に組み合わせて使用されうる。実施形態のいくつかを組み合わせて、別の実施形態をなすことができる。本明細書に開示されるデバイス又は方法は、以上に記載した実施形態の少なくとも１つを含むことができる。上記の利益及び利点は、１つの実施形態に関することがあり、又はいくつかの実施形態に関することがあると理解される。実施形態は、記載の問題のいずれか若しくはすべてを解決する実施形態又は記載の利益及び利点のいずれか若しくはすべてを有する実施形態に限定されない。更に、「１つ（ａｎ）」の品目への言及は、それらの品目の１つ又は複数を指すと理解される。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書において、その後に続く特徴又は行為を、追加の１つ又は複数の特徴又は行為の存在を除外することなく含むことを意味するために使用される。
１ 照明デバイス
２ 発光材料
３ａ 励起ユニット
３ｂ 励起ユニット
４ 計量ユニット
５ 電源ユニット
６ 透明材料
７ 遮断材料
２ 発光材料
３ａ 励起ユニット
３ｂ 励起ユニット
４ 計量ユニット
５ 電源ユニット
６ 透明材料
７ 遮断材料
Claims (12)
- 発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するための照明デバイス（１）であって、
－ 予め選択された波長範囲の電磁放射に曝露されているとき白色光を発するように構成されている発光材料（２）と、
－ 発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット（３ａ）と、
－ 発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット（３ｂ）と、
－ 発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調整して、予め選択された波長範囲の電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整するように構成されている計量ユニット（４）と
を備え、
発光材料が、次式（Ｉ）
（Ｍ’）８（Ｍ’’Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
［式中、
Ｍ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第３～１２族のいずれかから選択される遷移元素の３価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｍ’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１４族から選択される元素、若しくはＩＵＰＡＣ元素周期表の第１３族及び１５族のいずれかから選択される元素、若しくはＺｎの単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組合せを表し、
Ｘは、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１７族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸは存在せず、
Ｘ’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の第１６族から選択される元素のアニオン、若しくはそのようなアニオンの任意の組合せを表し、又はＸ’は存在せず、
Ｍ’’’’は、ＩＵＰＡＣ元素周期表の遷移金属から選択される元素、又はＴｌ、Ｐｂ、若しくはＢｉのドーパントカチオン、或いはそのようなカチオンの任意の組合せを表し、又はＭ’’’’は存在せず、
ただし、Ｘ及びＸ’の少なくとも一方は存在する］
によって表される、照明デバイス。 - 第１の波長範囲と第２の波長範囲の差が、少なくとも２０ｎｍ、又は少なくとも５０ｎｍ、又は少なくとも１００ｎｍである、請求項１に記載の照明デバイス。
- 第１の波長範囲の電磁放射が、２６０～３２０ｎｍ、又は２８０～３１０ｎｍ、又は２９０～３００ｎｍの範囲から選択される、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
- 第２の波長範囲の電磁放射が、３３０～４００ｎｍ又は３６０～３８０ｎｍの範囲から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 計量ユニット（４）が、発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を、発光材料を第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット（３ａ）及び発光材料を第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの第２の励起ユニット（３ｂ）に供給される電流の量を調整することによって調整するように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 発光材料によって発せられる白色光の色温度が、２０００～１３０００Ｋ又は２４００～１２５００Ｋの範囲内で調整される、請求項１から５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 発光材料（２）によって発せられる白色光の色温度を調整する方法であって、
－ 請求項１から６のいずれか一項に記載の式（Ｉ）によって表される発光材料を用意する工程と、
－ 発光材料を２３０～３３０ｎｍの範囲から選択される第１の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ａ）及び発光材料を第１の波長範囲と異なる３００～６００ｎｍの範囲から選択される第２の波長範囲の電磁放射に曝露させる少なくとも１つの励起ユニット（３ｂ）を用いて、発光材料を電磁放射に供する工程と
を含み、
発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を調整して、電磁放射に供された結果として発光材料によって発せられる白色光の色温度を調整する、方法。 - 第１の波長範囲と第２の波長範囲の差が、少なくとも２０ｎｍ、又は少なくとも５０ｎｍ、又は少なくとも１００ｎｍである、請求項７に記載の方法。
- 第１の波長範囲の電磁放射が、２６０～３２０ｎｍ、又は２８０～３１０ｎｍ、又は２９０～３００ｎｍの範囲から選択される、請求項７又は８に記載の方法。
- 第２の波長範囲の電磁放射が、３３０～４００ｎｍ又は３６０～３８０ｎｍの範囲から選択される、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
- 発光材料が曝露される第１の波長範囲の電磁放射と第２の波長範囲の電磁放射の放射照度の比を、発光材料を第１の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット（３ａ）及び発光材料を第２の波長範囲の電磁放射に曝露させるように構成されている少なくとも１つの励起ユニット（３ｂ）に供給される電流の量を調整することによって調整する工程を含む、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
- 発光材料によって発せられる白色光の色温度が、２０００～１３０００Ｋ又は２４００～１２５００Ｋの範囲内で調整される、請求項７から１１のいずれか一項に記載の方法。
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