(57)【要約】  一次放射を発するエレクトロルミネッセント光源（ＬＥＤ）２と、一次放射の少なくとも一部を二次放射に変換するための、蛍光材料を有する光変換素子３と、フィルタ層７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに入射する二次放射のうち、発せられた二次放射のスペクトルの少なくとも１つの境界波長を超える成分を吸収する該フィルタ層７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとを含む、蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次放射を発するエレクトロルミネッセント光源と、
前記一次放射の少なくとも一部を二次放射に変換するための、蛍光材料を有する光変換素子と、
フィルタ層に入射する前記二次放射のうち、発せられた前記二次放射のスペクトルの少なくとも１つの境界波長を超える成分を吸収する該フィルタ層とを含んでいることを特徴とする蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項２】
前記フィルタ層が、前記二次放射のうち、第１の境界波長より低波長の成分、および第２の境界波長より高波長の成分を吸収するものであることを特徴とする請求項１記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項３】
前記光変換素子が、前記エレクトロルミネッセント光源に光学的にカップリングされていることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項４】
前記フィルタ層が、前記光変換素子の、前記エレクトロルミネッセント光源から遠い側に配されていることを特徴とする請求項３記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項５】
前記フィルタ層が、前記エレクトロルミネッセント光源および前記光変換素子を少なくとも部分的に取り囲む、光学素子上に配されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項６】
前記フィルタ層が、無機色素材料または有機色素材料の群から選択される少なくとも１つの材料を含んでいることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項７】
前記色素材料が、２００°Ｃまでの温度において、熱的に安定であることを特徴とする請求項６記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項８】
前記色素材料が、ＣｏＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−ＣｏＯ−ＮｉＯ−ＺｒＯ２、ＣｅＯ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−ＺｎＯ−ＣｏＯ−ＮｉＯ、バイバナデート、（Ｐｒ，Ｚ，Ｓｉ）−Ｏ、（Ｔｉ，Ｓｂ，Ｃｒ）−Ｏ、Ｔａ酸化窒化物、Ｆｅ２Ｏ３、（Ｚｎ，Ｃｒ，Ｆｅ）−Ｏ、ＣｄＳ−ＣｄＳｅ、ＴａＯＮまたはウルトラマリン（Ｎａ８−１０Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４Ｓ２−４）を含む群から選択される、少なくとも１つの材料を含んでいることを特徴とする請求項７記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項９】
前記フィルタ層が、高い屈折率と低い屈折率とを交互に持つ複数の層を有する積層系を含んでいることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項１０】
前記光変換素子が、該光変換素子の表面の法線に対して平行な伝播方向を有する前記二次放射に対し、３０％よりも高い透過率を有することを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項１１】
前記蛍光材料が、蛍光体単結晶、または理論上の固体密度の９５％よりも高い密度を有する多結晶セラミックであることを特徴とする請求項１０記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項１２】
前記光変換素子が、蛍光材料が埋め込まれたマトリックス材料を含み、前記マトリックス材料の屈折率と前記蛍光材料の屈折率との違いが、０．１未満であることを特徴とする請求項１０記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項１３】
前記蛍光材料が、
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の群から選択される少なくとも１つの材料を含んでいることを特徴とする請求項１から１２いずれか１項記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項１４】
前記蛍光材料が、ルモゲン（Ｌｕｍｏｇｅｎ）材料であることを特徴とする請求項１２記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置。
【請求項１５】
請求項１記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置の、乗物における光源としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を変換するための蛍光層と、変換された光を一部吸収するためのフィルタ層とを有するエレクトロルミネッセント装置、およびこの光源の乗物への使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセント光源（ＬＥＤ）と、光変換用の蛍光層とを有する、蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置（ｐｃＬＥＤ）が知られている。蛍光層は、典型的には、蛍光粉末の層、または多結晶蛍光層である。この種のｐｃＬＥＤでは、ＬＥＤが一次放射を発し、その一次放射の少なくとも一部が、ＬＥＤ上に配された蛍光層により吸収され、より長波長の二次放射として発せられる。このプロセスは、色変換または光変換とも呼ばれる。アプリケーションに応じて、一次放射の全体が二次放射に変換されることもあるし、そうではなく変換が一部のみである場合には、一次放射と二次放射とを混合することによって、異なる色の光（たとえば白色光）を作り出すことも可能である。
【０００３】
文献ＤＥ１０３４０００５号は、一定の色点を有するｐｃＬＥＤ装置を開示している。この文献の例では、ｐｃＬＥＤ装置は、基板上にマウントされたＬＥＤと、ＬＥＤにより発せられた光の色を変化させるための蛍光粒子を含む光透過性樹脂から作られた、透明封入体とを有している。発せられた光の色点は、後段的に樹脂に導入される染料により変化させられる。一次放射および二次放射のスペクトル幅は染料によっては変化させられないので、こうして生成された、二次放射と透過率に依存する割合の一次放射とを含むスペクトルは、広範な波長範囲をカバーする。たとえば自動車産業やインジケータ用ライトといったような特定のアプリケーションは、安定した色点を有し、狭いスペクトル範囲でのみ発光する光源を必要とする。ｐｃＬＥＤに現在利用可能な蛍光体は、そのようなアプリケーションには広すぎ、かつ色点が最適でないスペクトル範囲において、発光を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の１つの目的は、狭いスペクトル範囲で発光を行い、かつ安定した色点を有するような、蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、一次放射を発するエレクトロルミネッセント光源と、その一次放射の少なくとも一部を二次放射に変換するための、蛍光材料を有する光変換素子と、フィルタ層に入射する上記の二次放射のうち、発せられた二次放射のスペクトルの少なくとも１つの境界波長を超える成分を吸収する該フィルタ層とを含むことを特徴とする、蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置によって達成される。ここで境界波長と呼んでいるのは、その波長を始端として、当該フィルタ層が二次放射の１０％よりも多くの割合を吸収し始める波長である。「超える」との表現は、両方の吸収の可能性、すなわちその境界波長よりも低波長の吸収と、その境界波長より高波長の吸収との両方をカバーするものとする。境界波長より低波長の光の吸収は、この場合における一次放射の完全な吸収を包含する。二次放射のスペクトルのうち望ましくない部分の吸収により、発せられるスペクトル範囲を、ある規定された方法で限定することができ、また、一次放射および二次放射の放射最大値の起こり得る変化に実質的に依存しない放射の色点を、精度よく設定することが可能となる。光変換素子内において二次放射が等方的に発せられるので、光変換素子からの放射の発生は、広範な角度範囲に亘って生じ、一部、エレクトロルミネッセント光源の表面に対して平行な成分さえも生じる。本願における「エレクトロルミネッセント光源（またはＬＥＤ）」との用語は、無機エレクトロルミネッセント層または有機エレクトロルミネッセント層を有する光源を指すものである。
【０００６】
ある実施形態では、フィルタ層は、二次放射のうち、第１の境界波長より低波長の成分、および第２の境界波長より高波長の成分を吸収するものとされる。第１の低い方の境界波長および第２の高い方の境界波長を採用することによって、狭帯域の放射スペクトルを必要とするアプリケーションに適した光源を、作り出すことができる。放射スペクトルが狭いため、色点のさらに精度よい規定、または所望の範囲への色点の微妙なシフトが可能となる。
【０００７】
ある実施形態では、光変換素子は、エレクトロルミネッセント光源に光学的にカップリングされる。このカップリングによって、一次放射を二次放射に効率的に変換するための改善された態様で、一次放射が、光変換素子内へとカップリングされる。
【０００８】
さらなる実施形態では、フィルタ層は、光変換素子の、エレクトロルミネッセント光源から遠い側に配される。光変換素子の、エレクトロルミネッセント光源から遠い側をコーティングすることによって実現されるのは、フィルタ層の吸収作用が、所望の態様で、光変換素子から発せられた二次放射に作用するという効果である。これに対し、１つの代替実施形態では、フィルタ層は、光変換素子上ではなく、エレクトロルミネッセント素子により発せられた光が辿る光路上に配された光学素子上、またはエレクトロルミネッセント光源ならびに光変換素子を少なくとも部分的に取り囲む光学素子上に配される。この種の光学素子は、たとえばレンズまたは導光素子であってもよい。
【０００９】
この場合におけるフィルタ層は、無機色素材料または有機色素材料の群から選択される少なくとも１つの材料を含むものとされる。ある好ましい実施形態では、この色素材料は、２００°Ｃまでの温度において熱的に安定なものとされ、これにより、高いパワー密度を有するエレクトロルミネッセント光源（いわゆるパワーＬＥＤ）を利用することが可能となる。フィルタ層内の色素材料の熱的安定性の結果、安定したフィルタリング作用が得られ、したがって、蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置の動作寿命に亘って、安定した色点が得られる。この種の熱的安定性を有する材料には、ＣｏＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−ＣｏＯ−ＮｉＯ−ＺｒＯ２、ＣｅＯ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−ＺｎＯ−ＣｏＯ−ＮｉＯ、バイバナデート、（Ｐｒ，Ｚ，Ｓｉ）−Ｏ、（Ｔｉ，Ｓｂ，Ｃｒ）−Ｏ、Ｔａ酸化窒化物、Ｆｅ２Ｏ３、（Ｚｎ，Ｃｒ，Ｆｅ）−Ｏ、ＣｄＳ−ＣｄＳｅ、ＴａＯＮまたはウルトラマリン（Ｎａ８−１０Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４Ｓ２−４）を含む群から選択される材料が含まれる。ハイフンを用いて示されている材料は、無機色素材料の生成によく使用されるような、混合酸化物である。
【００１０】
別の実施形態では、フィルタ層は、高い屈折率と低い屈折率とを交互に持つ複数の層を有する積層系を含むものとされる。この種の干渉性フィルタは、種々のアプリケーション向けに、境界波長を厳密に調整できる機能を提供する。この場合、１つまたは複数の層が、光吸収特性を有するものであってもよい。
【００１１】
別の実施形態では、光変換素子は、その光変換素子の表面の法線に対して平行な伝播方向を有する二次放射に対して、３０％よりも高い透過率を有するものとされ、これにより、光変換素子およびその周辺における二次放射の吸収率が低減させられることによって、二次放射の発せられる効率が増大する。ここで表面の法線と呼んでいるのは、光変換素子の表面に対して垂直に立つベクトルである。フィルタ層を有する蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置では、フィルタ層の吸収作用の結果として光量の一部が失われるので、発せられる放射に必要な強度を獲得するように二次放射が発せられる場合、特に高い光産出量を必要とする。
【００１２】
この効率性は、蛍光体単結晶の形態、または理論上の固体密度の９５％よりも高い密度を有する多結晶セラミックの形態の蛍光材料によって、実現することができる。この種の蛍光材料は、二次放射に対して低い散乱能を有し、したがって二次放射に対して増大させられた光産出量を有する。１つの効率的な代替実施形態では、光変換素子は、蛍光材料が埋め込まれたマトリックス材料を含むものとされ、マトリックス材料の屈折率と蛍光材料の屈折率との違いが、０．１未満とされる。
【００１３】
効率的な実施形態によって使用されることが好ましい蛍光材料は、
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の群から選択される少なくとも１つの材料を含んでいる。
【００１４】
ＭＩに対してたとえばＭＩ＝（Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ）といったような表記は、個々の要素のみならず、括弧内に示された要素の混合物も意味するという意図の表記である。
【００１５】
さらなる１つの実施形態では、蛍光材料は、ルモゲン（Ｌｕｍｏｇｅｎ）材料とされる。ここでルモゲンと呼ばれるのは、極めて高効率の有機染料であり、典型的にはペリレン染料をベースとしている。
【００１６】
本発明はまた、請求項１記載の蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置の、乗物における光源としての使用にも関するものである。自動車の分野においては、いくつかの特定のアプリケーション用光源の発光には、絞られたスペクトル範囲が必要とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の上記およびその他の特徴は、以下で説明する実施形態を参照することにより明らかとなる。
【００１８】
図１は、基板４上に施され、一次放射を発するためのたとえば無機エレクトロルミネッセント層または有機エレクトロルミネッセント層（ここでは詳細に図示せず）を有する、エレクトロルミネッセント光源２（ＬＥＤ）と、一次放射の少なくとも一部を二次放射に変換するためにＬＥＤ２上に配された、光出射方向５を有する光変換素子３と、発せられた二次放射のスペクトル中の、少なくともある境界波長を超える二次放射成分を吸収するためのフィルタ層７ａ、７ｂ、７ｃとを有する、本発明に従う蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置１を示している。フィルタ層７ａ、７ｂ、７ｃは、本実施形態では、光変換素子３の、ＬＥＤ２から遠い方の側に配されている。フィルタ層の領域７ａおよび７ｃが施された光変換素子の側面は、フィルタ層に代えて、反射層により覆われてもよい。その場合、フィルタ層は、領域７ｂのみを覆うように広がる。これに加えて、蛍光変換型エレクトロルミネッセント素子は、光学素子６を含んでいてもよく、これはこの実施形態ではレンズとされる。別の実施形態では、この光学素子は、たとえば導光素子や反射器系の形態であってもよい。フィルタ層は、第１の境界波長より低波長の二次放射成分および第２の境界波長より高波長の二次放射成分を吸収するように、第１および第２の境界波長を有していてもよい。この目的のため、フィルタ層は、それぞれ少なくとも１つの境界波長を有する、２つ以上のサブフィルタ層を有していてもよい。
【００１９】
図２は、フィルタ層７ｄが、（図１のように）光変換素子３に施されるのではなく、レンズ６に施された、本発明に従う別の実施形態を示している。レンズ６は、中身の詰まった透明材料で構成されていてもよい。これは、（図２に示すように）フィルタ層７ｄが、レンズ６の、発光方向５を向いた外観側の表面に施されていることを意味する。あるいは、この種のレンズ６を、光変換素子３との境界領域の空間を完全に満たすものではない構成とすることも可能である。これは、レンズ６が、（外側表面に対して）光変換素子３に近接した内側表面も有し、その内側表面にも同様にフィルタ層７ｄを施し得ることを意味する。
【００２０】
エレクトロルミネッセント光源２は、たとえばサファイアまたはガラスといったような基板と、その基板に施されたエレクトロルミネッセント層構造とを含む。エレクトロルミネッセント層構造は、２つの電極間に配された、少なくとも１つの有機または無機エレクトロルミネッセント層を有する。この場合、蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置１は、同一および／または異なる一次放射を発するための、複数のエレクトロルミネッセント光源２を含んでいてもよい。この例では、光変換素子３は、一次放射の少なくとも一部を吸収するべく、一次放射のビーム経路上に配されている。この場合、光変換素子３は、エレクトロルミネッセント光源２に直接施されていてもよいし、透明材料を介してエレクトロルミネッセント光源２に光学的にカップリングされていてもよい。光変換素子３をエレクトロルミネッセント光源２に光学的にカップリングするためには、たとえば、光変換素子３とエレクトロルミネッセント光源２との間に、一次放射に対して１．４から３の間の屈折率を有する弾性材料または硬質材料で作られた接着層を使用してもよい。この材料は、たとえば、架橋結合可能な２成分の添加シリコーンラバーを合わせて架橋結合したもの、または高温において光源ならびに光変換素子に結合された均質なガラス材料とされ得る。これに加えて、光変換素子３とエレクトロルミネッセント光源２との間の平均距離が、一次放射の平均波長の３０倍未満、好ましくは１０倍未満、特に好ましくは３倍未満となるように、光変換素子３が、エレクトロルミネッセント光源２に近接させられることが特に有利である。しかしながら、別の実施形態では、配置、サイズ、幾何学特性または材料が異なる複数の光変換素子が、１つまたは複数のエレクトロルミネッセント光源に光学的にカップリングされてもよい。ＬＥＤに対する光変換素子３の配置に応じて、フィルタ層７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの配置も、例として図１および図２に示した実施形態とは異なる配置とされてもよい。この場合、重要なのは、二次放射の少なくとも一部がフィルタ層に入射して境界波長を超える波長が吸収されるように、すなわち換言すると二次放射の当該部分がフィルタ層を通過しないように、フィルタ層が配置されることである。いくつかの特定の実施形態では、境界波長を超える領域においても、二次光の全体は吸収されない方が有利かもしれない。かかる形態は、一方では、層厚の変更または色素の濃縮によってフィルタ層の吸収能が低減させられるのであれば、配置上は二次放射全体が通過するようなフィルタ層によって実現され得る。また、これに対する１つの代替形態として、二次放射の一部がフィルタ層を通過する必要がないように、フィルタ層が配置されてもよい。
【００２１】
フィルタ層は、たとえば、長期間に亘って２００°Ｃまでの温度で安定でありかつ高い光束において安定であることが好ましい、色素材料により形成されてもよいし、あるいは高い屈折率と低い屈折率とを交互に有する複数の誘電層により形成されたものであってもよい。
【００２２】
熱的に安定した無機色素材料を、たとえば種々のスペクトル範囲について示すと、以下の材料を含み得る。
青色：ＣｏＯ−Ａｌ２Ｏ３
ウルトラマリン
緑色：ＴｉＯ２−ＣｏＯ−ＮｉＯ−ＺｒＯ２
ＣｅＯ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３
ＴｉＯ２−ＺｎＯ−ＣｏＯ−ＮｉＯ
黄色：バイバナデート
（Ｐｒ，Ｚ，Ｓｉ）酸化物
（Ｔｉ，Ｓｂ，Ｃｒ）酸化物
Ｔａ酸化窒化物
赤色：Ｆｅ２Ｏ３
（Ｚｎ，Ｃｒ，Ｆｅ）酸化物
ＣｄＳ−ＣｄＳｅ
ＴａＯＮ
【００２３】
色素材料は、２００ｎｍ未満の粒子サイズで、非散乱性のマトリックス材料中にそれら粒子が均一に分散させられて、フィルタ層の生成に用いられることが好ましい。これらと同様に目的の温度範囲で使用可能な材料としては、金属フタルシアニンまたはペリレンの群から選択される、安定した有機色素材料が挙げられる。
【００２４】
色素が無機色素である場合には、たとえば空気中でＴ＝３５０°Ｃに熱することにより、フィルタ層を施すために使用されたマトリックス材料が除去されてもよい。こうすることにより、フィルタ層の安定性を高めることができる。
【００２５】
本発明に従う蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置が、アプリケーション用に、境界波長を超える領域または２つの境界波長間の領域において、十分な光量を提供することができるようにするためには、特に高効率の蛍光材料（すなわち、二次放射に対して、可能な限り低い再吸収能を有する蛍光材料）が、光変換素子に使用されることが重要である。これらの材料は、二次放射に対して、（表面の法線に対して平行に光が入射する場合において）３０％を超える透過率を有するべきであり、４０％以上のより高い透過率値を有することがさらに有利である。この種の有機蛍光材料または無機蛍光材料は、以下のような様々なやり方で生成することができる。
ａ）蛍光材料を圧縮および焼結することにより、理論上の固体密度の９５％よりも高い密度で生成される、多結晶セラミック材料として。
ｂ）蛍光体単結晶として。
ｃ）マトリックス材料の屈折率と蛍光材料の屈折率との違いが０．１未満であるような、マトリックス材料に埋め込まれた無機蛍光材料または有機蛍光材料として。
【００２６】
この種の高効率光変換素子のための無機蛍光材料は、たとえば、以下の群から選択される材料を含む。
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【００２７】
この例において、ＭＩに対してたとえばＭＩ＝（Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ）といったような表記は、個々の要素のみならず、括弧内に示された要素の混合物も意味するという意図の表記である。
【００２８】
この種の高効率の光変換素子用の有機蛍光材料としては、たとえば、マトリックス材料（たとえばＰＭＭＡ）中に埋め込まれた、ペリレン染料をベースとしたルモゲン（Ｌｕｍｏｇｅｎ）材料が挙げられる。黄色から橙色、赤色、青色および緑色までの色空間をカバーする、高効率の透明材料を得ることができる。従来型の積層技術で使用されているような粉末形態の蛍光材料を、ウェハ形態の光変換素子に加工することも可能である。この目的のため、粉末蛍光材料は、有機マトリックス材料（たとえばＰＭＭＡ、ＰＵ等）または無機マトリックス材料（たとえばＡｌ２Ｏ３）と混合され、ウェハに加工されて細分される。
【００２９】
３つの実施形態に関し、本発明に従う蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置の、フィルタ層を有さない対応のｐｃＬＥＤと比較した発光スペクトルの強度分布、およびそれらのスペクトルについてＣＩＥ１９３１色度図中で得られる色点が、図３ならびに４、図５ならびに６、および図７ならびに８に示されている。
【００３０】
図３は、図１に示した構成の光変換素子上に厚さ１０００μｍの透明な（Ｙ０．７Ｇｄ０．３）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（１％），Ｐｒ（０．１％）セラミックを有する、青色ＬＥＤ（平均発光波長４５２ｎｍ）の発光スペクトルを、フィルタ層を有さない場合（実線３１）、および厚さ０．３μｍのＦｅ２Ｏ３フィルタ層（Ｓｉｃｏｔｒａｎｓ  ２８１６）を有する場合（破線７１）について示したグラフである。こうすることにより、図４に示すように、フィルタ層を用いて黄色の信号色を生成することができる（３１１：フィルタ層を有さないｐｃＬＥＤの色点；７１１：フィルタ層を有するｐｃＬＥＤの色点）。光変換効率は、約５０％である。この効率は、（適切な発光スペクトルを有する）散乱性の蛍光粉末層を用いて得られる効率よりも高い。
【００３１】
図５は、図１に示した構成の光変換素子上にフィルタ層を有さない場合（実線３２）、および厚さ０．３μｍのＴｉＯ２−ＺｎＯ−ＣｏＯ−ＮｉＯフィルタ層（大日精化  ＴＭ３３３０）を有する場合（破線７２）につき、青色ＬＥＤ（平均発光波長４６１ｎｍ）と、厚さ２００μｍの半透明なＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（２％）セラミックとの、発光スペクトルを示したグラフである。こうすることにより、図６に示すように、カラーフィルタを用いて緑色の信号色を生成することができる（３２１：フィルタ層を有さないｐｃＬＥＤの色点；７２１：フィルタ層を有するｐｃＬＥＤの色点）。光変換効率は、約７０％である。この効率は、（適切な発光スペクトルを有する）散乱性の蛍光粉末層を用いて得られる効率よりも高い。
【００３２】
図７は、図１に示した構成の光変換素子上にフィルタ層を有さない場合（実線３３）、および厚さ２μｍのＴａＯＮフィルタ層（Ｃｅｒｄｅｃ）を有する場合（破線７３）につき、青色ＬＥＤ（平均発光波長４５５ｎｍ）と、厚さ８００μｍの透明な（Ｙ０．７Ｇｄ０．３）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（１％），Ｐｒ（０．２％）セラミックとの、発光スペクトルを示したグラフである。こうすることにより、図８に示すように、カラーフィルタを用いてアンバー色（琥珀色）の信号色を生成することができる（３３１：フィルタ層を有さないｐｃＬＥＤの色点；７３１：フィルタ層を有するｐｃＬＥＤの色点）。光変換効率は、約６０％である。この効率は、（適切な発光スペクトルを有する）散乱性の蛍光粉末層を用いて得られる効率よりも高い。
【００３３】
以上、図面を参照して上記で説明してきた実施形態は、単に本発明に係る蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置の例を表すものであって、特許請求の範囲をこれらの例に限定するものであると捉えられるべきではない。当業者にとっては、特許請求の範囲により規定される保護範囲によって同様にカバーされる変更実施形態も、容易に明らかであろう。従属請求項の番号付けは、記載されている以外の請求項の組合せでは本発明の有利な実施形態が構成されないことを意味する意図のものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】光変換素子上に配されたフィルタ層を有する、本発明に係る蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置の１つの実施形態を示した図
【図２】レンズ上に配されたフィルタ層を有する、本発明に係る蛍光変換型エレクトロルミネッセント装置の１つの変更実施形態を示した図
【図３】（Ｙ０．７Ｇｄ０．３）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（１％），Ｐｒ（０．１％）から作られた光変換素子を有する青色ＬＥＤについて、Ｆｅ２Ｏ３フィルタ層がある場合とない場合との強度分布を示したグラフ
【図４】ＣＩＥ１９３１色度図中における図３によるｐｃＬＥＤの色点を、信号色に関する定義と共に示した図
【図５】ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（２％）から作られた光変換素子を有する青色ＬＥＤについて、ＴｉＯ２−ＺｎＯ−ＣｏＯ−ＮｉＯフィルタ層がある場合とない場合との強度分布を示したグラフ
【図６】ＣＩＥ１９３１色度図中における図５によるｐｃＬＥＤの色点を、信号色に関する定義と共に示した図
【図７】（Ｙ０．７Ｇｄ０．３）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（１％），Ｐｒ（０．２％）から作られた光変換素子を有する青色ＬＥＤについて、ＴａＯＮフィルタ層がある場合とない場合との強度分布を示したグラフ
【図８】ＣＩＥ１９３１色度図中における図７によるｐｃＬＥＤの色点を、信号色に関する定義と共に示した図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2009512130.tif 000015
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