(57)【要約】  本発明は発光装置に関し、前記発光装置は：    第１の波長の光を発光するように適合される（４０１）光源を含み、    前記第１の波長の光を受け、前記受けた光の少なくとも一部分の光を第２の波長の光へ変換する波長変換部材（４０６）を含み；及び    少なくとも前記波長変換部材を含む密閉キャビティ（４０５）を形成するための前記波長変換部材を少なくとも部分的に囲む密閉構造（４０３）を含み、前記密閉キャビティが不活性ガスと酸素ガスを含み、酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して０．０５から３％の範囲である、発光装置。この範囲の酸素濃度は、有機波長変換化合物の寿命へほとんど影響を与えないことが見出された。
2013540347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光装置であり、前記発光装置は：
第１の波長の光を発光するように適合される光源を含み、
前記第１の波長の光を受け、前記受けた光の少なくとも一部分の光を第２の波長の光へ変換する波長変換部材を含み；及び
少なくとも前記波長変換部材を含む密閉キャビティを形成するための前記波長変換部材を少なくとも部分的に囲む密閉構造を含み、
前記密閉キャビティが不活性ガスと酸素ガスを含み、酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して０．０５から３％の範囲である、発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であり、前記キャビティ内の酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して０．０５から１％の範囲である、発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発光装置であり、前記キャビティ内の酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して０．０５から０．６％の範囲である、発光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発光装置であり、前記キャビティ内の酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して約０．１％である、発光装置。
【請求項５】
請求項１に記載の発光装置であり、前記密閉構造が気密密閉を含む、発光装置。
【請求項６】
請求項１に記載の発光装置であり、前記密閉構造が、非気密であり酸素透過性である密閉部を含む、発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置であり、前記キャビティ内の酸素濃度が、前記発行装置の全寿命の間に前記濃度範囲又は前記濃度レベルに維持される、発光装置。
【請求項８】
請求項１に記載の発光装置であり、さらに、前記密閉キャビティ内に設けられる酸素ゲッターを含む、発光装置。
【請求項９】
請求項１に記載の発光装置であり、前記波長変換材料がペリレン誘導体を含む、発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置であり、前記波長変換材料が、以下の一般式のペリレン誘導体からなる群から選択される化合物を含む：
【化１】
2013540347.tif 000007
ここで、Ｇ１は直鎖又は分岐アルキル基又は酸素含有アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏｍであり、ｎは１から４４の整数であり、ｍ＜ｎ／２であり、又はＹであり；Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊ及びＱのそれぞれは独立して、水素、イソプロピル、ｔ−ブチル、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり；Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４のぞれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり、又はＸであり；及びＤ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数である。
【請求項１１】
請求項１０に記載の発光装置であり、Ｇ１がＹである、発光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光装置であり、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４及びＧ５がＸであり、Ａ、及びＣのそれぞれがイソプロピルであり、Ｂ、Ｊ、Ｑ、Ｄ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれが水素である、発光装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の発光装置であり、前記波長変換部材が、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ＰＥＴコポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びＰＥＮコポリマーからなる群から選択されるマトリクスを含む、発光装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の発光装置であり、前記波長変換部材及び前記光源が相互に空間的に離れている、発光装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の発光装置を含む、ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御環境下に維持された有機フォスファーを含む発光装置及び前記発光装置を含むランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）系照明装置は、広い種類の照明製品のためにますます使用されるようになってきた。ＬＥＤは、白熱灯や蛍光灯などの従来の光源に対して、長寿命、高ルーメン効率、低作動電圧及び迅速なルーメン出力変調などの利点を有する。
【０００３】
効率的ハイパワーＬＥＤはしばしば青色発光材料に基づく。望ましい色（例えば白色）を持つＬＥＤ系照明装置を製造するためには、通常フォスファーと呼ばれる好適な波長変換材料が、ＬＥＤによる発光の一部分をより長波長の光に変換して望ましいスペクトル特性を持つ光の組合せを作るために使用される。前記波長変換材料は、ＬＥＤダイに直接適用されるか、又は前記フォスファーからある距離を離して設けられ得る（所謂リモート構成）。例えば、前記フォスファーは、前記装置を包埋する密閉構造の内側に適用され得る。
【０００４】
多くの無機材料が、ＬＥＤにより発光される青色光をより長波長の光へ変換するために使用されてきた。しかし、無機フォスファーが、価格が比較的高いという欠点を持つ。さらに、無機フォスファーは、粒子形状で適用され、入射光を常に反射することから装置の効率を損失させる。さらに、無機フォスファーは、限られた量子収率と、広い発光スペクトルを持ち、特に赤色発光無機フォスファーではさらなる効率を損失させる。現在、有機フォスファー材料を、例えば白色出力を達成するために青色光を緑色から赤色の変換が望ましい、ＬＥＤの無機フォスファーを有機フォスファーに置換することが考えられている。有機フォスファーは、その発光スペクトルが、その位置及びバンド幅に関して容易に調節可能であるという利点を持つ。有機フォスファーはまた、しばしば高透明性を示し、これは、前記照明システムが、より光吸収性及び／又は反射性のフォスファー材料を用いるシステムに比較して、照明効率が改善されるという利点を持つ。さらに、有機フォスファーは無機フォスファーよりも安価である。しかし、有機フォスファーは、ＬＥＤのエレクトロルミネッセンス活性の際に生成される熱に敏感であることから、有機フォスファーは主に、リモート構成装置で使用されている。
【０００５】
リモーロフォスファーＬＥＤ系照明システムでの有機フォスファー材料の適用を妨げる主な欠点は、その光化学的安定性であり、十分ではない。有機フォスファーは、酸素の存在下で青色光で照射されると急速に分解されることが観察されている。
【０００６】
Ｈｏｒｉｕｃｈｉらの米国特許出願公開第２００７／０２７３２７４号には、脱気キャビティ内に設けられる有機フォスファーを含む発光装置を含む半透明のラミネートシートが開示されている。前記フォスファーの分解を防止するため、前記空間は有機フォスファーで充填され、そこは真空下で酸素濃度が１００ｐｐｍ、及び好ましくは２０ｐｐｍ以下に維持されているか、又は不活性ガスの環境雰囲気下とされている。しかしかかる低濃度酸素下で操作を実施することは難しく費用がかかる。
【０００７】
従って、有機フォスファー材料を適用する発光装置を改善するという要求が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２７３２７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、前記問題を解消することであり、フォスファー材料の分解が許容レベルで維持される有機フォスファーを用いる発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面によれば、この及びその他の課題は発光装置により達成され、前記発光装置は：
第１の波長の光を発光するように適合される光源；前記第１の波長の光を受け、及び前記受けた光の少なくとも一部分を第２の波長の光に変換するように適合される有機波長変換材料を含む波長変換部材；及び前記波長変換部材を少なくとも部分的に囲み、前記波長変換部材を少なくとも含む密閉キャビティを形成する、密閉構造を含み、前記密閉キャビティが不活性ガスと酸素ガスを含み、前記酸素ガスの濃度が、前記キャビティ内の全容積に基づき、０．０５から３％の範囲である、発光装置である。
【００１１】
本発明者は、驚くべきことに、前記範囲の酸素濃度は有機フォスファーの分解速度にわずかな影響を与えるだけであるということを見出した。常圧又は常圧近くでのこれらの低酸素濃度は、既に示唆されたように、前記フォスファーを真空下に密閉するか又は完全に不活性雰囲気下に置くよりもずっと低価格を容易に達成する。さらに、前記装置の寿命の間、前記密閉構造内に存在する前記波長変換部材又はその他の部品からガスの発生を防止することは難しく費用がかかるものであり得る。しかし、本発明は、酸素を許容範囲に維持することを可能にする。その結果、前記有機フォスファーの寿命は長くなる。望ましい酸素濃度は通常は、前記発光装置の全寿命にわたり維持される。本発明の実施態様では、前記波長変換部材、例えば前記フォスファーを含むキャビティ内の酸素ガスの濃度は、前記密閉キャビティの全ガス容積に対して０．０５から１％、及び好ましくは０．０５から０．６％の範囲である。０．６％濃度より低いと、酸素ガスのフォスファー分解速度への影響は、前記フォスファー分解速度への非常に限られた影響を持つものと予想される。例えば、０．１％の酸素ガス濃度は、有機フォスファーへほとんど影響を与えないことが示された。
【００１２】
本発明の実施態様では、酸素ゲッターが前記キャビティ内に設けられる。前記酸素ゲッターは、望むよりも高い酸素濃度を含む雰囲気下で前記フォスファーを含むキャビティを密閉すること、及び／又はゲッターのない場合には望ましくない酸素濃度になり得るキャビティ内への酸素の侵入を可能にする透過性密閉部の使用を可能にする。
【００１３】
本発明の実施態様では、前記密閉構造は、気密密閉を含み、これは酸素ガス及び他の分解性成分を透過させない。従って、キャビティ内の酸素濃度は、容易に望ましいレベルに維持される。
【００１４】
又は、本発明の実施態様によると、前記密閉構造は、非気密性であり酸素透過性である密閉を含む。従って酸素のキャビティ内への透過が可能となる。前記酸素透過速度が遅く及び／又は酸素ゲッターが使用される場合には酸素ガスの濃度はなお、望ましい範囲に維持され得る。
【００１５】
本発明の実施態様によると、前記波長変換材料はペリレン誘導体である。ペリレン誘導体フォスファーは、低酸素雰囲気下で特に優れた安定性を持つことが見出された。好ましくは、前記波長変換材料は、次の一般式のペリレン誘導体からなる群から選択される化合物：
【００１６】
【化１】
2013540347.tif 000003
ここでＧ１は直鎖又は分岐アルキル基又は酸素含有アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏｍであり、ｎは１から４４の整数であり、ｍ＜ｎ／２であり、又はＹであり；Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊ及びＱのそれぞれは独立して、水素、イソプロピル、ｔ−ブチル、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり；Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４のぞれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり、又はＸであり；及びＤ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数、である。
【００１７】
一例は、Ｇ１がＹである。又はＧ１がＹ、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４及びＧ５のそれぞれがＸ、Ａの及びＣのそれぞれイソプロピル、及びＢ、Ｊ、Ｑ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれが水素である。この波長変換化合物は、他のペリレン化合物と比較して、低酸素雰囲気下で特に優れた安定性を示すことが見出された。
【００１８】
本発明の実施態様によると、前記波長変換部材はマトリクス材料を含む。前記マトリクス材料は、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ＰＥＴコポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びＰＥＮコポリマーからなる群から選択され得る。特にＰＥＴマトリクス中に前記有機フォスファーを組み込むことが、前記フォスファーの寿命を大きく伸ばすことが見出された。しかし他の好適なマトリクスもまた使用され得る。
【００１９】
本発明の実施態様によると、前記光源は少なくとも１つのＬＥＤである。通常は、前記波長変換部材及び前記光源は相互に空間的に離れており、例えば前記波長変換部材は前記光源に関して離れた（リモート）位置で設けられる。
【００２０】
他の側面では、本発明は、ここで説明される発光装置を含むランプ、例えばレトロフィットランプを提供する。
【００２１】
留意すべきことは、本発明は特許請求の範囲に記載される構成に全ての可能な組合せに関する、ということである。
【００２２】
本発明のこの及びその他の側面について、以下より詳細に添付図面を参照して本発明の実施態様を示しつつ説明される。図中に示されるように、層及び領域の寸法は、説明目的で誇張されている場合があり、従って本発明の実施態様の一般的構造を説明するために提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、有機フォスファーの分解を時間の関数として示すグラフである。
【図２】図２は、種々の酸素濃度について、温度の関数として、有機フォスファーの分解速度を示すグラフである。
【図３】図３は、窒素ガス中の酸素濃度の関数として測定された有機フォスファーの分解速度を示すグラフである。
【図４ａ】図４ａは本発明の実施態様による発光装置を示す。
【図４ｂ】図４ｂは本発明の実施態様による発光装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明者は、米国特許出願公開第２００７／０２７３２７４号に開示されるよりも数倍高い酸素濃度が、有機フォスファー化合物の分解速度に関して許容され得る、ということを見出した。非常に驚くべきことに、０．０５から３％の範囲の酸素濃度は非常に許容される範囲であり、前記フォスファー分解速度をほとんど増加させない、ということが見出された。特に、本発明者は、ポリマー性マトリクス内の赤色発光有機フォスファーの青色光で照射される場合の分解速度が酸素濃度が約０．６％以下である限り、酸素濃度の増加によってほとんど影響を受けない、ということを見出した。本発明によると、有機フォスファーを含む密閉された区画内での酸素濃度は、前記発行装置の全寿命の間かかる許容レベルに維持され得る。
【００２５】
図１は、時間の関数として、ＰＭＭＡマトリクス内の０．１％Ｌｕｍｏｇｅｎ（Ｒ）ＲｅｄＦ−３０５色素（ＢＡＳＦ社より市販、入手可能）で代表される有機フォスファーの、レーザーの光束密度４．２Ｗ／ｃｍ２の４５０ｎｍの発光により照射される層からの発光を示す。青色光照射下のＲｅｄＦ−３０５フォスファーの分解により、ＲｅｄＦ−３０５フォスファーの発光強度は時間と共に低下する。前記層内の開始吸収は１０％であり、従って前記強度減少は分解され発光しなくなったフォスファー分子の濃度に直接関連し得る。光強度の変化は時間の指数関数、ｃ（ｔ）＝ｃ（０）＊ｅ−ｋｔであり、分解係数ｋは有機フォスファー化合物の分解速度を表す。
【００２６】
次に、前記分解速度ｋが、窒素中の種々の酸素濃度（パーセント）で温度の関数として、光束密度４．２Ｗ／ｃｍ２で青色光で照射して測定された。結果が図２に示される（対数目盛）。
【００２７】
図３は、窒素中の酸素濃度の関数として１２０℃で測定された有機フォスファーの分解速度を、対数目盛で示すグラフである。興味あることに、２つの異なる領域が同定され得る。０．１％酸素の測定点までは、前記分解速度減少は酸素濃度増加に対して非常に小さい。１％以上の測定濃度では、前記分解速度は酸素濃度の増加と共に急激に増加する。図３で示される測定点を通るように直線を引くと、これらの領域が明らかに分かる。さらに、これらのラインは酸素濃度が約０．６％で交差する。従ってこれから予想できることは、約０．６％以下の酸素濃度では酸素含有は有機フォスファーの分解にほとんど影響せず、一方約０．６％よりも多い酸素濃度では、酸素含有が有機フォスファーの分解に大きく影響する、ということである。
【００２８】
分解速度ｋの大きさは光束密度、温度、酸素濃度及びフォスファーのタイプに依存する。前記光束密度及び温度は装置構成に大きく依存する。留意すべきは、光束密度４．２Ｗ／ｃｍ２は、有機フォスファーを含むＬＥＤ系照明で通常使用されるよりも高い、ということである。また、温度１２０℃は、ほとんどのリモートフォスファー応用における温度よりも高い。従って図１から３のグラフから得られる試験は、加速試験を表す。
【００２９】
これらの知見から示唆されることは、有機フォスファーは、不活性ガス中の限定された量、好ましくは約０．６％以下の酸素ガス又は他の分解性ガスを含む制御された雰囲気下に維持されるべきである、ということである。しかし、３％まで、又は５％までの酸素濃度でも、有機フォスファーの寿命が、少なくともあるＬＥＤ系照明システムで十分であることから、許容可能と考えられる。
【００３０】
図４ａは、本発明による発光装置４００を模式的に示す。この実施態様での発光装置４００はレトロフィットランプとして与えられている。レトロフィットランプは、当業者によく知られており、ＬＥＤを持たない古いタイプのランプの外観を持つＬＥＤ系ランプを意味する。アノード及びカソード（図示されていない）に接続されるエレクトロルミネッセンス層をそれぞれ含む複数のＬＥＤ４０１ａを含む光源４０１が本体部４０２上に設けられ、前記本体部には、エジソンスクリュキャップや押し込みキャプなどの伝統的なキャップが設けられる。球形状光出力部材４０４を含む密閉構造４０３が、ＬＥＤ４０１ａの上に設けられ、かつキャビティ４０５を封止する。有機波長変換化合物を含む波長変換部材４０６が前記キャビティ４０５内で、前記光出力部材４０４の内側（即ち、前記キャビティ４０５に面する前記光出力部材の側）に設けられる。通常は、前記波長変換化合物は、ポリマー性マトリクスキャリア内に分散されている。前記波長変換部材及び光源は、相互に空間的に離れて設けられており、波長変換部材は前記ＬＥＤの対して離れた位置で設けられていることを意味する（所謂リモートフォスファー構成）。
【００３１】
前記密閉構造４０３はまた、密閉部４０７を含み、これは前記球形状光出力部材４０４の縁部に沿って伸びている。前記密閉部４０７は気密密閉又はガス透過性密閉であり得る。前記密閉構造の光出力部材４０４はガス非透過性材料から形成される。
【００３２】
前記密閉部４０７が気密密閉である場合、前記密閉構造は、キャビティ４０５と前記密閉構造の回りの外部雰囲気との間にガス非透過性バリアを設ける。本発明によれば、前記密閉構造内部、即ちキャビティ４０５内の雰囲気は、主に、窒素やアルゴンなどの不活性ガスからなるが、少量の他の酸素などの非不活性ガスを含まれ得る。又は本発明の実施態様では、前記キャビティ４０５は気密に密閉される必要はない。かかる実施態様では、前記密閉部４０７は、ガス（例えば酸素）の低速度で前記キャビティ４０５内に入ることを可能にするような透過性である。透過性密閉部は通常は、エポキシ系接着剤などの有機接着剤である。
【００３３】
留意すべきことは、本明細書中で、密閉構造４０３は１以上の壁を持ち、これはガラス、セラミック、金属又はポリマー材料（場合によりバリアコーティングや膜が設けられる）を含む。前記密閉構造は少なくとも部分的に光透過性であり得る。例えば図４ａの実施態様では、前記光出力部材は光透過性材料からなる。本発明の実施態様では、前記密閉構造は複数の壁又は壁部分を持ち、これらは、ガス透過性又はガス非透過性であり得る接着剤で共に結合され得る。
【００３４】
酸素は、酸素含有雰囲気下で密閉する結果として前記キャビティ４０５内に存在し得る、及び／又は酸素は、透過性密閉部を介してキャビティ４０５へ入り得る、及び／又は酸素は、前記発行装置の作動中にキャビティ４０５内の材料又は部品、例えば波長変換部材のマトリクス材料から放出又は生成され得る。
【００３５】
図４ｂは本発明の他の実施態様による発光装置を示す。前記発光装置４００は複数のＬＥＤ４０１ａを含み、これらは本体部４０２上に配置され、及びドーム形状密閉構造４０３を含み、これは前記ＬＥＤ４０１ａを覆う光出力部材４０４を含む。しかし、この実施態様では、光出力部材は、内部バリアを形成する内部壁４０４ａと外部バリアを形成する外部壁４０４ｂとのサンドイッチ構造を含み、及びリモート波長変換部材４０６が前記外部壁４０４ｂと前記内部壁４０４ａとの間に設けられる。前記外部及び内部壁４０４ｂ及び４０４ａは前記本体部と、及び前記内部及び外部壁の周縁端部に沿って延びる密閉部４０７の手段によりお互いに接続されている。前記光出力部材４０４はそれにより、相互に空間的に離れた内部及び外部壁４０４ａ、４０４ｂの間の前記密閉キャビティ４０５を形成する。前記波長変換部材を含む前記密閉キャビティ４０５は、前記密閉構造４０４と前記本体部４０２により形成されるＬＥＤ４０１ａを含む区画４０９から分離される。前記さらなる区画４０９内になんら特に酸素感受性部品が存在しないことから、特別な環境は必要なく、空気を含むことも可能である。しかし前記区画４０９に、最初に前記キャビティ４０５と同じ雰囲気を与えることも可能であり、というのは区画４０９は事実前記密閉部４０７により前記環境から密閉されているからであり、それはさらに前記光出力部材４０４を前記本体部４０２へ付けるために使用されるからである。
【００３６】
図４ｂで示されるように、波長変換部材は、前記光源に関してリモート位置に設けられている。
【００３７】
２以上の壁位置が前記密閉構造４０４を形成するために使用され得る、と考えられる。又は、壁４０４ａ、４０４ｂは半球状、ドーム形状又は曲線形状でさえあることは必須ではなく、全ての好適な形状を持ち得るものであり、及び例えば複数の部分を含むことも可能である。
【００３８】
発光装置の実施態様によると、前記密閉構造は、円筒形状チューブ、例えばガラスチューブとして形成される光出力部材を含むことができ、ここで前記密閉構造がさらに、図４ａに関連して前記した密閉手段により前記円筒形状チューブに接続される端部キャップを含み得る。この実施態様は、例えばレトロフィット蛍光灯として構成され、前記密閉キャビティを形成するチューブの内部が図４ａに関して前記したキャビティ４０５に対応する。
【００３９】
前記キャビティ４０５の密閉は、キャビティ内の酸素などの分解性ガスの量を減少させる方法及び条件を用いて実施され得る。かかる方法及び条件は当業者に知られており、これには前記キャビティをポンプして真空としそれを密閉するまえに不活性ガスを充填する；前記キャビティを密閉する際に不活性ガスでフラッシュする；又はグローブボックスなどの無酸素環境下でキャビティを密閉する方法、などが含まれる。
【００４０】
前記波長変換部材は、有機波長変換化合物のためのポリマー性材料又はキャリアであり得る。前記マトリクスの好適なポリマー性材料の例は、ポリエチレン（テレフタレート）（ＰＥＴ）及びそのコポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びそのコポリマー、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリカーボネート、シリコーン、ポリシロキサン及びアクリレートポリマーを含む。
【００４１】
本発明の装置で使用される波長変換化合物は、従来の有機フォスファーである。例えば、波長変換化合物はペリレン誘導体である。特に、次の一般式を持つペリレン誘導体が本発明による発行装置で使用され得る：
【００４２】
【化２】
2013540347.tif 000004
ここでＧ１は直鎖又は分岐アルキル基又は酸素含有アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏｍであり、ｎは１から４４の整数であり、ｍ＜ｎ／２であり、又はＹであり；Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊ及びＱのそれぞれは独立して、水素、イソプロピル、ｔ−ブチル、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり；Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４のぞれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり、又はＸであり；及びＤ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数である。
【００４３】
通常は、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４及びＧ５は独立して水素又はＸであり、及びＤ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭの少なくとも１つは水素である。またＪ及びＱの少なくとも１つは水素である。例えば、Ｄ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭの少なくとも１つは水素である。一例ではＧ１はＹである。有利には、Ｇ１がＹ、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４及びＧ５の少なくとも１つはＸのであり、Ａの及びＣのそれぞれはイソプロピルであり、さらにＢ、Ｊ、Ｑ、Ｄ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれが水素である。これらの波長変換化合物は、ＰＥＴマトリクス内で特に優れた安定性を持つことが見出された。
【００４４】
通常は、Ｄ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭ、の少なくとも１つは水素である。例えば、Ｄ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭの少なくとも２つは水素である。これに代えて、又はこれに加えて、Ｊ及びＱ、の少なくとも１つは水素である。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊ、Ｑ、Ｄ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭ基の機能は、前記構造の安定性を改善することである。
【００４５】
前記一般式に対応するフォスファー化合物が試験され、他の有機フォスファー（他のペリレン誘導体有機フォスファーを含めて）に比べて優れた安定性を持つことが見出された。
【００４６】
本発明に実施態様では、酸素ゲッター４０８が前記キャビティ４０５内に、前記波長変換部材と共に設けられる。「酸素ゲッター」は、酸素を吸収又は酸素と反応し、それにより前記キャビティ４０５内の雰囲気から酸素を除去する材料を意味する。
【００４７】
前記ゲッターは、ＬＥＤフォスファー応用分野で使用される従来の全てのゲッターであり得る。前記ゲッター４０８は、前記キャビティ４０５内に入るガスを吸収することが可能である。前記ゲッターは、前記有機波長変換部材４０６、特に前記波長変換化合物を劣化させ得るガスを吸収するように構成される。ＬＥＤ装置４００のこの構成では、非気密性の密閉、即ち透過性密閉を設けることが可能となる。前記ゲッターは通常は、固体材料はから形成され、及び密閉部４０７ａの近くに設けられる。前記の位置は、とりわけ、前記ゲッター４０８が出力光路、即ちＬＥＤ装置４００からの出力を妨げないよう選択される。ゲッターは反射装置の後ろに配置され得る。ゲッター自体はまた反射装置であり得る。本発明の実施態様では、ゲッターは粒子状材料であり、透過性キャリア材料内又は上位に適用され、例えば透過性パッチに含まれ、又は例えばコーティングとして前記密閉構造の内部表面上に適用され得る。
【００４８】
本発明の実施態様では、不活性ガスに加えて、前記キャビティ４０５はさらに、前記キャビティ４０５内の酸素と反応するガスを含み得る。例えば水素ガスが酸素ゲッターとして使用され得る。例えば、前記キャビティ４０５内に設けられるＬＥＤ部品又はその他の部品は、発光装置４００の作動又は寿命中に分解性ガスを生成し得る。従って、前記分解性ガスと化学的に反応して安定な成分又は追加のゲッターで容易に吸収され得る成分を生成するような反応性ガスを選択することが可能である。
【実施例】
【００４９】
実施例
異なる有機フォスファー化合物の寿命を異なる条件で測定した。
使用した化合物は次に通りである。
【００５０】
【化３】
2013540347.tif 000005
化合物ＩＩＩは、ＢＡＳＦ社から、ＬｕｍｏｇｅｎＲｅｄＦ−３０５として入手可能であり、これは、前記一般式で、Ａ、及びＣのそれぞれがイソプロピル、Ｂが水素、及びＤ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれが水素に対応する。
【００５１】
それぞれの化合物は２つの異なるポリマー性マトリクスに組み込み、層とし、空気中又は０．１％酸素を含む制御された雰囲気下に置かれた。前記層を、６０℃で、光束密度４．１Ｗ／ｃｍ２の青色光で照射した。フォスファー濃度及び層厚さは、青色光透過率が９０％となるように選択された。前記フォスファーの寿命は、光強度が１０％低減されるとして推定された。結果を表１にまとめる。
【００５２】
【表１】
2013540347.tif 000006
表１から分かるように、試験された化合物は、酸素の低減された雰囲気下で維持される場合に非常に長い寿命が得られる。特に化合物ＩＩＩは、ＰＥＴマトリクス中に含まれ、かつ低酸素雰囲気下では非常に大きな安定性を示す。
【００５３】
当業者は、本発明はここで記載された好ましい実施態様に制限されるものではないことは理解する。対照的に、多くの変更・変法が添付の特許請求の範囲の範囲内で可能である。
【図１】
2013540347.tif 000008
【図２】
2013540347.tif 000009
【図３】
2013540347.tif 000010
【図４ａ】
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【図４ｂ】
2013540347.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月29日(2013.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光装置であり、前記発光装置は：
第１の波長の光を発光するように適合される光源を含み、
前記第１の波長の光を受け、前記受けた光の少なくとも一部分の光を第２の波長の光へ変換する波長変換部材を含み；及び
少なくとも前記波長変換部材を含む密閉キャビティを形成するための前記波長変換部材を少なくとも部分的に囲む密閉構造を含み、
前記密閉キャビティが不活性ガスと酸素ガスを含み、酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して０．０５から３％の範囲であり、
前記波長変換材料がペリレン誘導体を含み、及び前記波長変換部材が、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）及びそのコポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びそのコポリマー、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリカーボネート、シリコーン、ポリシロキサン及びアクリレートポリマーからなる群から選択されるマトリクス材料を含む、発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であり、前記キャビティ内の酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して０．０５から１％の範囲である、発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発光装置であり、前記キャビティ内の酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して０．０５から０．６％の範囲である、発光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発光装置であり、前記キャビティ内の酸素ガスの濃度が、前記密閉キャビティ内の容積に対して約０．１％である、発光装置。
【請求項５】
請求項１に記載の発光装置であり、前記密閉構造が気密密閉を含む、発光装置。
【請求項６】
請求項１に記載の発光装置であり、前記密閉構造が、非気密であり酸素透過性である密閉部を含む、発光装置。
【請求項７】
請求項１に記載の発光装置であり、さらに、前記密閉キャビティ内に設けられる酸素ゲッターを含む、発光装置。
【請求項８】
請求項１に記載の発光装置であり、前記波長変換材料が、以下の一般式のペリレン誘導体からなる群から選択される化合物を含む：
【化１】
2013540347.tif 000013
ここで、Ｇ１は直鎖又は分岐アルキル基又は酸素含有アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏｍであり、ｎは１から４４の整数であり、ｍ＜ｎ／２であり、又はＹであり；Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊ及びＱのそれぞれは独立して、水素、イソプロピル、ｔ−ブチル、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり；Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４のぞれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数であり、又はＸであり；及びＤ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれは独立して、水素、フッ素、メトキシ又は無置換アルキル基ＣｎＨ２ｎ＋１でありｎは１から１６の整数である。
【請求項９】
請求項８に記載の発光装置であり、Ｇ１がＹである、発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置であり、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４及びＧ５がＸであり、Ａ、及びＣのそれぞれがイソプロピルであり、Ｂ、Ｊ、Ｑ、Ｄ、Ｅ、Ｉ、Ｌ及びＭのそれぞれが水素である、発光装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の発光装置であり、前記波長変換部材が、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ＰＥＴコポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びＰＥＮコポリマーからなる群から選択されるマトリクスを含む、発光装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の発光装置であり、前記波長変換部材及び前記光源が相互に空間的に離れている、発光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２
のいずれか一項に記載の発光装置を含む、ランプ。
【国際調査報告】
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2013540347.tif 000015
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