(57)【要約】本発明は、少なくとも１つの放射放出半導体素子１と、半導体素子１によって放出される電磁放射を変換するために使用される少なくとも１つの変換要素２と、フィルタ粒子３１を含んでいるかまたはフィルタ粒子３１によって形成されている少なくとも１つのフィルタ手段３と、を備えており、フィルタ手段３が、半導体素子１によって放出される電磁放射の少なくとも１つの事前定義可能な波長域を、事前定義された波長域とは異なる波長域よりも強く、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行い、フィルタ粒子３１が、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値として、少なくとも０．５ｎｍ〜最大５００ｎｍを有する、もしくは、フィルタ粒子３１が少なくとも一部の領域において糸状に設計されており糸状領域３１Ａにおいて少なくとも０．５ｎｍ〜最大５００ｎｍの直径Ｄを有する、またはその両方である、オプトエレクトロニクス部品１００、に関する。【選択図】図１Ｃ
2013537703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オプトエレクトロニクスデバイス（１００）であって、
−  少なくとも１つの放射放出半導体部品（１）と、
−  前記半導体部品（１）によって放出される電磁放射を変換する役割を果たす少なくとも１つの変換要素（２）と、
−  フィルタ粒子（３１）を含んでいる、またはフィルタ粒子（３１）によって形成されている少なくとも１つのフィルタ手段（３）と、
を備えており、
−  前記フィルタ手段（３）が、前記半導体部品（１）によって放出される前記電磁放射の少なくとも１つの事前定義可能な波長域を、前記事前定義された波長域とは異なる波長域よりも大きな程度だけ、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行い、
−  前記フィルタ粒子（３１）が、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値として、少なくとも０．５ｎｍ〜最大５００ｎｍを有する、もしくは、
−  前記フィルタ粒子（３１）が、少なくとも部分的に糸状に具体化されており、糸状領域（３１Ａ）において少なくとも０．５ｎｍ、最大５００ｎｍの直径（Ｄ）を有する、またはその両方である、
オプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項２】
前記変換要素（２）が、変換粒子（２１）を含んでいる、または変換粒子（２１）によって形成されており、前記半導体部品（１）の少なくとも一部分が、放射に対して透過性のポッティングによって、露出した領域において、確実に固定された状態で覆われており、前記フィルタ粒子（３１）および前記変換粒子（２１）が前記ポッティングの中に導入されている、
請求項１に記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項３】
前記フィルタ手段（３）が、前記半導体部品（１）の放出方向において前記変換要素（２）の下流に配置されており、前記変換要素（２）に少なくとも間接的に接触している、
請求項１または請求項２に記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項４】
前記フィルタ粒子（３１）が、次の材料、すなわち、Ｃｄ、Ｔｄ、Ｓｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｓｅ、Ｓ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＺｎＯ、のうちの少なくとも１種類によって、またはこれらの材料の少なくとも１種類の化合物によって、形成されている、
請求項１から請求項３のいずれかに記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項５】
前記フィルタ粒子（３１）が、第１の材料によって形成されている中心部（３１１）を備えており、前記中心部（３１１）が少なくとも部分的に外被部（３１２）によって包まれており、前記外被部（３１２）が、第２の材料によって形成されており、前記中心部（３１１）に直接接触している、
請求項１から請求項４のいずれかに記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項６】
前記中心部（３１１）が、前記第１の材料としてのＳｉＯ２によって形成されており、前記外被部（３１２）が、前記第２の材料としてのＡｕもしくはＡｇまたはその両方によって形成されている、
請求項５に記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項７】
前記デバイス（１００）が、ＣＩＥ標準色度図のスペクトル色軌跡（Ｓ）上に位置する電磁放射を放出する、
請求項１から請求項６のいずれかに記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項８】
前記半導体部品（１）によって放出される電磁放射の色位置の座標ｃｘ，ｃｙが、前記デバイス（１００）によって放出される電磁放射の色位置の座標と、それぞれ少なくとも０．００５だけ異なる、
請求項１から請求項７のいずれかに記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項９】
前記フィルタ粒子が、Ａｕによって形成されており、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値として、少なくとも１ｎｍ〜最大２００ｎｍを有し、前記フィルタ手段（３）が、少なくとも５３０ｎｍ〜最大７７０ｎｍの波長域の電磁放射を、これとは異なる波長域よりも大きな程度だけ、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行う、
請求項１から請求項８のいずれかに記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項１０】
前記フィルタ粒子が、Ａｇによって形成されており、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値として、少なくとも１ｎｍ〜最大２００ｎｍを有し、前記フィルタ手段（３）が、少なくとも４３０ｎｍ〜最大４９０ｎｍの波長域の電磁放射を、これとは異なる波長域よりも大きな程度だけ、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行う、
請求項１から請求項９のいずれかに記載のオプトエレクトロニクスデバイス（１００）。
【請求項１１】
−  請求項１から請求項１０のいずれかに記載の少なくとも１つのオプトエレクトロニクスデバイス（１００）と、
−  前記オプトエレクトロニクスデバイス（１００）から取り出された電磁放射が入射する少なくとも１つの投射領域（２０１）と、
を備えている、フラッシングライト（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
オプトエレクトロニクスデバイスを開示する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００２】
【非特許文献１】規格ISO 9276-2 "Representation of results of particle-size analysis - part 2: calculation of average particle sizes/diameters and moments from particle-size distributions"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１つの目的は、事前定義可能な波長域の電磁放射を放出するオプトエレクトロニクスデバイスを開示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本オプトエレクトロニクスデバイスの少なくとも一実施形態によると、本デバイスは、少なくとも１つの放射放出半導体部品を備えている。この半導体部品は、一例として、放射放出半導体チップである。この放射放出半導体チップは、例えば、ルミネセンスダイオードチップとすることができる。ルミネセンスダイオードチップは、紫外光から赤外光までの範囲内の放射を放出する発光ダイオードチップまたはレーザダイオードチップとすることができる。ルミネセンスダイオードチップは、電磁放射スペクトルの可視領域または紫外領域の光を放出することが好ましい。放射放出半導体部品は、一例として、キャリア（例えば、回路基板またはリードフレーム）の上に貼り付けられている。本デバイスは、例えば、表面実装可能である。
【０００５】
本オプトエレクトロニクスデバイスの少なくとも一実施形態によると、本オプトエレクトロニクスデバイスは、半導体部品によって放出される電磁放射を変換する役割を果たす少なくとも１つの変換要素を備えている。変換要素は、一例として、オプトエレクトロニクスデバイスの放射進行経路に沿って半導体部品の下流に配置されている。放射進行経路とは、半導体部品によって放出された電磁放射がデバイスから取り出されるまでの、電磁放射の経路である。少なくとも１つの変換要素は、１つの波長の光を別の波長の光に変換する。一例として、少なくとも１つの変換要素は、半導体部品によって主として放出される青色光の一部分を黄色光に変換し、この黄色光と青色光とを互いに混合することによって白色光を形成することができる。したがって、少なくとも１つの変換要素は、オプトエレクトロニクスデバイスの動作時、光変換器として機能する。
【０００６】
本オプトエレクトロニクスデバイスの少なくとも一実施形態によると、本オプトエレクトロニクスデバイスは、フィルタ粒子を含んでいる、またはフィルタ粒子によって形成されている少なくとも１つのフィルタ手段を備えている。このフィルタ手段は、一例として、放射進行経路に沿って変換要素の下流に配置されている。
【０００７】
少なくとも一実施形態によると、フィルタ手段は、半導体部品によって放出される電磁放射の少なくとも１つの事前定義可能な波長域を、事前定義された波長域とは異なる波長域よりも大きな程度だけ、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行う。フィルタ手段は、変換要素によって変換されない放射を、波長選択的に、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行うことができる。
【０００８】
少なくとも一実施形態によると、フィルタ粒子は、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値として、少なくとも０．５ｎｍ〜最大５００ｎｍ、好ましくは少なくとも１０ｎｍ〜最大２００ｎｍを有する、もしくは、少なくとも一部分が糸状に具体化されており糸状領域において少なくとも０．５ｎｍ〜最大５００ｎｍの直径を有する、またはその両方である。ｄ５０値は、一例として、１ｎｍ〜２ｎｍである。この場合、用語「ｄ５０」は、フィルタ粒子のメジアン直径に関連し、用語「Ｑ０」は、フィルタ粒子の累積個数分布（cumulative number distribution）に関連する。いずれの用語も、非特許文献１によって定義されている。「糸状」とは、本明細書においては、フィルタ粒子の主延在方向における範囲が、フィルタ粒子の直径よりも大幅に大きいことを意味する。「直径」とは、例えば、主延在方向に垂直な方向における、フィルタ粒子の範囲である。この場合、「大幅に大きい」とは、主延在方向における範囲が、フィルタ粒子の直径の大きさの少なくとも２倍であることを意味する。
【０００９】
このような寸法を有するフィルタ粒子では、フィルタ手段によって、より大きな程度だけ散乱する、もしくは吸収される、またはその両方であるように意図される事前定義可能な波長域を、最大限に正確に設定することが可能であることが判明した。特に、このようなフィルタ粒子は、可視光、または紫外領域の電磁放射を、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行うのに特に適している。
【００１０】
この場合、本明細書に記載されているオプトエレクトロニクスデバイスは、特に、以下の洞察に基づいている。すなわち、本オプトエレクトロニクスデバイスは、例えばフラッシングライト（flashing light）もしくは交通信号灯またはその両方に組み込む目的で、事前定義可能な選択された波長域の電磁放射を放出するように意図されている。しかしながら、本デバイスの放射放出半導体部品によって放出される電磁放射は、その一部分のみが、デバイスの変換要素によって所望の波長域に変換される。放射放出半導体部品によって放出される電磁放射の少なくとも一部分は、変換要素によって変換されない。本オプトエレクトロニクスデバイスから電磁放射が出るとき、変換されない望ましくない放射部分は、変換された所望の放射部分と混合することができる。しかしながら、このような混合光は、所望の波長域と比較して色位置（color locus）がずれている。
【００１１】
この場合、放射放出半導体部品によって放出される波長域全体の事前定義可能な（例えば望ましくない）波長域を、フィルタ手段が散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行い、したがって、フィルタ手段は「フィルタ」として機能する。このようなオプトエレクトロニクスデバイスは、所望の電磁放射スペクトル領域のみの電磁放射を放出し、これは有利である。この点において、このようなオプトエレクトロニクスデバイスは、特定の用途（例えばフラッシングライトもしくは交通信号灯またはその両方）に使用することができ、これは有利である。
【００１２】
少なくとも一実施形態によると、変換要素は、変換粒子を含んでいる、または変換粒子によって形成されており、半導体部品は、少なくとも一部分が、放射に対して透過性のポッティングによって、露出した領域において、確実に固定された状態で（in a positively locking manner）覆われており、この場合、フィルタ粒子および変換粒子がポッティングの中に導入されている。すなわち、ポッティングの材料（ポッティング化合物）は、放射放出半導体部品の少なくとも一部分に直接接触している。特に、変換粒子およびフィルタ粒子のいずれもポッティング内にランダムに（すなわち非確定的に）分布している。「放射に対して透過性」とは、本明細書においては、成形体が、電磁放射の少なくとも８０％、好ましくは９０％以上を透過させることを意味する。
【００１３】
本オプトエレクトロニクスデバイスの少なくとも一実施形態によると、フィルタ手段は、半導体部品の放出方向において変換要素の下流に配置されており、変換要素に少なくとも間接的に接触している。フィルタ手段は、一例として、光学要素（例えば、レンズ、またはカバープレート）である。この場合、光学要素は、放射放出半導体部品とは反対側の変換要素の外側領域の上に、直接貼り付ける（例えば接着接合する）ことができる。
【００１４】
本オプトエレクトロニクスデバイスの少なくとも一実施形態によると、フィルタ粒子は、次の材料、すなわち、Ｃｄ、Ｔｄ、Ｓｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｓｅ、Ｓ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＺｎＯ、のうちの少なくとも１種類によって、またはこれらの材料の少なくとも１種類の化合物によって、形成されている。原理的には、上記以外の半導体材料または金属も、フィルタ粒子に適している。さらには、フィルタ粒子を誘電体材料によって形成することもできる。半導体材料としては、フィルタ粒子の所望の散乱特性もしくは吸収特性またはその両方が得られるように、例えば粒子のサイズによって（例えば粒子のｄ５０値もしくは粒子の直径またはその両方によって）バンドギャップを個々に設定することのできる半導体材料を使用することが可能である。さらには、散乱特性もしくは吸収特性またはその両方に関連するプラズモン共鳴に従って選択される金属を使用することが可能である。このような材料によって形成されるフィルタ粒子は、特に狭い吸収スペクトル（具体的には電磁放射スペクトルの紫外領域内もしくは可視領域内またはその両方）を有することが判明した。結果として、事前に定義される望ましくない波長域を、フィルタ粒子によって特に正確に選択することができ、これにより、所望の波長域の吸収もしくは散乱またはその両方が最小限になる。言い換えれば、このような材料によって形成されるフィルタ粒子は、狭い範囲に定義されるプラズモン共鳴を有する。さらには、このようなフィルタ粒子は、化学合成によって特に単純に製造することができる。さらには、このような材料によって形成されるフィルタ粒子は、熱的に安定しており、その結果として、オプトエレクトロニクスデバイスの動作時、吸収もしくは散乱またはその両方のずれが生じず、フィルタ粒子の経年劣化現象も起こらない。さらには、これらのフィルタ粒子は、塗布用の溶液内に存在するため、例えば変換要素の上に単純に塗布（および処理）することが可能である。
【００１５】
少なくとも一実施形態によると、フィルタ粒子は、第１の材料によって形成されている中心部を備えており、中心部は、少なくとも一部分が外被部によって包まれており、外被部は、第２の材料によって形成されており、中心部に直接接触している。言い換えれば、この場合、フィルタ粒子は、複合構造によって形成されている。このような構造のフィルタ粒子では、個々のフィルタ粒子内の個々の材料の光学的吸収特性もしくは光学的散乱特性またはその両方を互いに組み合わせて、使用者のそれぞれの要件に合わせてこれらの特性を調整することが可能であり、これは有利である。
【００１６】
少なくとも一実施形態によると、中心部は、第１の材料としてのＳｉＯ２によって形成されており、外被部は、第２の材料としてのＡｕもしくはＡｇまたはその両方によって形成されている。このような材料によって形成されているフィルタ粒子では、吸収の範囲もしくは散乱の範囲またはその両方を特に狭く限定して正確に設定できることが判明した。
【００１７】
外被部を複数の個別の層によって形成することも考えられ、これらの層は、中心部から開始して中心部から遠ざかる方向に、事前定義可能な順序で積層されている。中心部から開始して中心部から遠ざかる方向における積層体は、一例として、Ａｕ、ＳｉＯ２、Ａｇという積層体によって形成されている。この場合、中心部は、一例としてＳｉＯ２によって形成されている。
【００１８】
さらには、中心部から外被部に徐々に遷移させることも考えられる。すなわち、中心部と外被部の間に遷移領域を形成することができ、この遷移領域内には、中心部の材料と外被部の材料の両方が互いに隣接して位置している。この場合、この遷移領域内では、中心部と外被部の境界を明確に定義することができず、中心部と外被部が例えば均一に互いに融合している。
【００１９】
少なくとも一実施形態によると、本デバイスは、ＣＩＥ標準色度図のスペクトル色軌跡（spectral color line）上に位置する電磁放射を放出する。このようなデバイスは、デバイスに課される特定の要件の結果として、１つのみのスペクトル色が使用される、または放射が許容される特定の用途に適しており、これは有利である。
【００２０】
本オプトエレクトロニクスデバイスの少なくとも一実施形態によると、半導体部品によって放出される電磁放射の色座標ｃｘ，ｃｙは、デバイスによって放出される電磁放射の色座標と、それぞれ少なくとも０．００５だけ異なる。放射放出半導体部品によって放出される電磁放射が変換要素によって変換された後、変換要素によって再放出される放射と、変換されない放射とを合わせた色座標は、ＣＩＥ標準色度図のスペクトル色軌跡を境界とする囲まれた領域の色空間内に位置する。言い換えれば、この電磁放射は、混合光である。事前定義可能な波長域の電磁放射がフィルタ手段によって選択的に除去されるならば、このような波長域が「除去された」電磁放射は、１つのスペクトル色とすることができる。言い換えれば、フィルタ手段は、色座標を、ＣＩＥ標準色度図のスペクトル色軌跡上に位置するスペクトル色の色位置まで、少なくとも０．００５だけ移動させる。この移動は、一例として、最大で０．０１である。
【００２１】
少なくとも一実施形態によると、フィルタ粒子は、Ａｕによって形成されており、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値として、少なくとも１ｎｍ〜最大２００ｎｍ、好ましくは少なくとも１０ｎｍ〜最大１６０ｎｍを有し、フィルタ手段は、少なくとも５３０ｎｍ〜最大７７０ｎｍの波長域の電磁放射を、これとは異なる波長域よりも大きな程度だけ、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行う。半導体部品は、一例として、緑色光を放出し、緑色光の一部分が変換要素によって赤色光に変換される。変換要素によって変換されない緑色光は、フィルタ粒子によって散乱させる、もしくは吸収させる、またはその両方を行うことができる。緑色光を放出するオプトエレクトロニクス半導体部品は、低い動作電圧で動作させることができ、これによってオプトエレクトロニクスデバイスの動作の費用効率が高まり、これは有利である。
【００２２】
少なくとも一実施形態によると、フィルタ粒子は、Ａｇによって形成されており、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値として、少なくとも１ｎｍ〜最大２００ｎｍ、好ましくは少なくとも２０ｎｍ〜最大８０ｎｍを有し、フィルタ手段は、少なくとも４３０ｎｍ〜最大４９０ｎｍの波長域の電磁放射を、これとは異なる波長域よりも大きな程度だけ、散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行う。フィルタ手段によって吸収される、もしくは散乱する、またはその両方が行われる波長域は、一例として、青色光である。これにより、本デバイスによって放出される電磁放射に青色光が含まれないようにすることができる。
【００２３】
さらには、半導体部品が、例えば近紫外領域における紫外線放射を放出することも考えられる。変換要素は、一例として、少なくとも２つの（例えば３つの）異なる変換手段（それぞれが変換粒子を形成している）を備えている。一例として、第１の変換物質によって形成されている変換粒子が、放射放出半導体部品によって放出される紫外線放射の一部分を赤色光に変換し、残りの２種類の変換粒子（それぞれ異なる変換物質によって形成されている）が、放射放出半導体部品によって放出される紫外線放射の一部分を青色光および緑色光に変換する。これにより、赤色光、青色光、および緑色光を混合して白色光を形成することができる。しかしながら、変換要素は、紫外線放射の一部分を白色光に変換するのみである。紫外電磁放射のうち変換要素によって変換されない部分は、例えばデバイスの観察者の目に入射し、それが原因となって、短波長特性のため観察者の目がダメージを受けることがある。本オプトエレクトロニクスデバイスでは、望ましくない紫外線放射の部分がフィルタ手段によって選択的に吸収される、もしくは散乱する、またはその両方であるため、人の目に安全である白色光が放出されるのみであり、これは有利である。
【００２４】
さらには、フラッシングライトを開示する。
【００２５】
少なくとも一実施形態によると、フラッシングライトは、本明細書に記載されている実施形態の１つまたは複数に説明されているオプトエレクトロニクスデバイスを備えている。すなわち、本明細書に記載されているオプトエレクトロニクスデバイスに関して提示されている特徴は、本明細書に記載されているフラッシングライトにもあてはまる。
【００２６】
少なくとも一実施形態によると、フラッシングライトは投射領域を備えており、本オプトエレクトロニクスデバイスから取り出された電磁放射がこの投射領域に入射する。投射領域は、一例として、少なくとも一部分が放射に対して透過性であるスクリーンである。このスクリーンは、一例として、反射ユニットもしくは放射取り出しユニットまたはその両方に組み込まれている。放射放出半導体部品が、例えば４４０ｎｍの波長の青色光を放出する場合、変換要素は、この青色光の一部分のみを、例えば橙色光または黄色光に変換する。放射放出半導体部品によって放出される青色光の約１〜１０％（例えば１〜５％）が、変換要素によって変換されないことが考えられる。変換されない望ましくない青色光は、フィルタ手段が散乱させる、もしくは吸収する、またはその両方を行い、したがって、本オプトエレクトロニクスデバイスは、変換要素によって橙色光または黄色光に変換された光を放出するのみであり、これは有利である。この変換された光は投射領域に入射することができ、少なくとも一部分を投射領域によってフラッシングライトから取り出すことができる。法規または用途に応じてフラッシングライトに課される仕様上の特定の要件を、フィルタ手段のフィルタ特性によって個々に設定することができる。
【００２７】
以下では、本発明のオプトエレクトロニクスデバイスおよび本発明のフラッシングライトについて、例示的な実施形態に基づいて、関連する図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明のオプトエレクトロニクスデバイスの例示的な実施形態の概略側面図
【図１Ｂ】本発明のオプトエレクトロニクスデバイスの例示的な実施形態の概略側面図
【図１Ｃ】本発明のオプトエレクトロニクスデバイスの例示的な実施形態の概略側面図
【図１Ｄ】本発明のオプトエレクトロニクスデバイスの例示的な実施形態の概略側面図
【図２Ａ】放射に関連するさまざまな測定曲線を示す図
【図２Ｂ】放射に関連するさまざまな測定曲線を示す図
【図２Ｃ】放射に関連するさまざまな測定曲線を示す図
【図２Ｄ】放射に関連するさまざまな測定曲線を示す図
【図３Ａ】本発明のフィルタ粒子のさまざまな例示的な実施形態の概略断面図
【図３Ｂ】本発明のフィルタ粒子のさまざまな例示的な実施形態の概略断面図
【図３Ｃ】本発明のフィルタ粒子のさまざまな例示的な実施形態の概略断面図
【図４Ａ】本発明のフラッシングライトの例示的な実施形態の概略側面図
【図４Ｂ】本発明のフラッシングライトの例示的な実施形態の概略側面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
例示的な実施形態および図面において、同じ構成要素または同じ機能の構成要素には、それぞれ同じ参照数字を付してある。図示した要素は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。むしろ、深く理解できるようにする目的で、個々の要素を誇張した大きさで示してある。
【００３０】
図１Ａは、放射放出半導体部品１を備えた本発明のオプトエレクトロニクスデバイス１００を、概略側面図として示している。この実施形態の場合、放射放出半導体部品１は、４４０ｎｍの波長の青色光を放出する放射放出半導体チップである。半導体部品１の放射出口領域１１の上に、変換要素２が接着接合されている。変換要素２の中には、半導体部品１によって放出される光を変換する変換粒子２１が導入されている。
【００３１】
フィルタ手段３は、変換要素２に直接接触しておらず、変換要素２から間隔をあけて配置されており、放出方向４５において変換要素２の下流に配置されている。図から理解できるように、変換要素２から出る放射は、変換要素２によって変換された所望の波長域４と、変換要素２によって変換されていない望ましくない波長域４１とから構成される。この実施形態の場合、望ましくない波長域４１は、変換要素２によって完全には変換されない青色光であり、放射放出半導体部品１によって放出される青色光の約１０％が変換要素２によって変換されない。
【００３２】
さらには、変換要素２とは反対側のフィルタ手段３の外側領域は、レンズ形状に具体化されており、この結果として、オプトエレクトロニクスデバイス１００の放射取り出し効率が高まり、これは有利である。さらには、図１Ａにおいて理解できるように、望ましくない波長域４１（すなわち青色光）をフィルタ手段３が吸収し、したがって、オプトエレクトロニクスデバイス１００からは所望の波長域４（例えば橙色光）のみが取り出される。
【００３３】
フィルタ手段３は、エポキシド、シリコーン、シリコーンとエポキシドの混合物、または透明なセラミック材料によって形成することができる。フィルタ手段３の中には、上述した実施形態の１つによるフィルタ粒子３１が導入されている。フィルタ手段３は、別の何らかのプラスチック材料（例えばＰＭＭＡ）によって形成することもできる。
【００３４】
さらには、フィルタ粒子３１の特定の割合が銀からなり、さらなる特定の割合が金からなることが考えられる。この場合、望ましくない波長域４１を、このような混合物によって個々に設定することができ、これは有利である。
【００３５】
図１Ｂは、本発明のオプトエレクトロニクスデバイス１００のさらなる例示的な実施形態を示しており、この場合、図１Ａとは異なり、フィルタ手段３が変換要素２に直接接触している。この目的のため、一例として、変換要素２の外側領域２２の上にフィルタ手段３が接着接合されている、または、スクリーン印刷あるいはブレードコーティングによって形成されている。
【００３６】
図１Ｃは、放射に対して透過性のポッティング５が、放射放出半導体部品１と変換要素２（この実施形態の場合には薄層（プレートとも称する）または膜（箔とも称する））の両方を、露出した領域すべてにおいて、確実に固定された状態で覆っている状態を、概略側面図として示している。ポッティング５の中にはフィルタ粒子３１が導入されている。したがって、この実施形態の場合、フィルタ粒子３１がフィルタ手段３を形成している。
【００３７】
図１Ｄにおいては、図１Ｃに示したオプトエレクトロニクスデバイス１００と比較して、変換粒子２１が変換要素２を形成している。言い換えれば、図１Ｄでは、変換要素２を薄層状または膜状に成形するステップが省かれる。
【００３８】
この目的のため、変換粒子２１とフィルタ粒子３１とがポッティング５の中に一緒に導入されている。変換粒子２１とフィルタ粒子３１のいずれも、成形体５の中にランダムに（すなわち非確定的に）分布している。
【００３９】
図２Ａは、変換要素２から出る電磁放射の強度分布を波長の関数として示しており、この場合、強度分布の物理単位は１に正規化されている。図から理解できるように、変換要素２から出る電磁放射は、４３０ｎｍと６００ｎｍにおいて２つの最大値を有する。この実施形態の場合、曲線Ｐ１は青色光に関連し、曲線Ｐ２は橙色光に関連する。言い換えれば、変換要素２からは、橙色光と青色光とから構成される混合光が出る。この実施形態の場合、放射放出半導体部品１によって放出される青色光の１１％は、変換要素によって橙色光に変換されない。言い換えれば、混合光は、望ましくない４３０ｎｍの青色光の波長域を有する。
【００４０】
図２Ｂは、ＣＩＥ標準色度図Ｆ上における、変換要素２から出る光の色位置Ｑ２と、オプトエレクトロニクスデバイス１００によって放出される光の色位置Ｑ１の色座標Ｃｙ，Ｃｘを示しており、後者においては、望ましくない波長域４１（すなわち青色光）がフィルタ手段３によってすでに除去されている。
【００４１】
さらに、図２Ｂは、色位置Ｑ１が位置しているスペクトル色軌跡Ｓを示している。図２Ｂでは、フィルタ手段３の影響としての色位置の移動を理解することができる。この実施形態の場合、色位置Ｑ２の色座標Ｃｘ，Ｃｙが、色位置Ｑ１の色座標の方向に移動する。この場合、それぞれの移動量は、Ｃｘ座標において０．０７、Ｃｙ座標において０．１である。したがって、フィルタ手段３によって、オプトエレクトロニクスデバイス１００の色位置の座標を、例えば、領域Ｂ１内で点Ｑ２から点Ｑ１（スペクトル色軌跡Ｓ上に位置する）に移動させることができる。言い換えれば、点Ｑ１から点Ｑ２の方向への色位置の移動は、黒体曲線１０１を横切る。
【００４２】
図２Ｃは、フィルタ手段３の吸収散乱断面積（absorption scattering cross section）を、フィルタ手段３に入射する波長の関数として示している。個々の測定曲線６，７，８，９，１０は、それぞれ、球状フィルタ粒子３１のｄ５０値として９０ｎｍ、７０ｎｍ、５０ｎｍ、３０ｎｍ、１０ｎｍに対応する。これらの曲線６，７，８，９，１０の吸収散乱断面積の物理単位は、１に正規化されている。この実施形態の場合、フィルタ粒子３１はＡｇによって形成されており、屈折率１．５を有する材料の中に導入されている。この材料は、一例として、図１Ｃおよび図１Ｄにおける例示的な実施形態による成形体５の成形体化合物である。波長４３０ｎｍ（すなわち青色光の波長域内）においては、曲線６の吸収散乱断面積が最も大きい。言い換えれば、ｄ５０値が９０ｎｍであるフィルタ粒子３１がフィルタ手段３の中に導入されている場合、４３０ｎｍの電磁放射をフィルタ手段３によって特に効率的に吸収することができる。
【００４３】
図２Ｄは、散乱断面積の対応する曲線６，７，８，９，１０を波長の関数として示している。この場合も図から理解できるように、波長４３０ｎｍにおいては、曲線６の散乱断面積が最も大きい。さらには、図から理解できるように、波長４３０ｎｍにおける曲線６の散乱断面積は、この波長における曲線７の散乱断面積の大きさのほぼ２倍である。同様に、曲線８の散乱断面積も、曲線７の散乱断面積のほぼ１／２であり、曲線６の散乱断面積のほぼ１／４である。これに対して、曲線９および曲線１０は、それぞれ最小の散乱断面積を有し、図から理解できるように、曲線９および曲線１０の２つの散乱断面積は、実質的に重なり合っている。
【００４４】
このように、曲線６は最も高い吸収特性および散乱特性を示し、結果として、波長４３０ｎｍの電磁放射（すなわち青色光）は、ｄ５０値が９０ｎｍである粒子によって特に効率的に除去することができる。
【００４５】
本オプトエレクトロニクスデバイスの用途によっては、青色光をできる限り吸収し、かつできる限り散乱させないことが有利なことがある。この場合、大きさの異なる、もしくは異なる材料からなる、またはその両方である複数の異なるフィルタ粒子を、それぞれ特定の割合で混合することが適切であり得る。言い換えれば、吸収特性および散乱特性を、フィルタ手段３のフィルタ粒子３１によって設定することができる。
【００４６】
放射放出半導体部品１によって放出される紫外線放射を除去する場合にも、曲線６に関して同じことがあてはまる。図２Ｃおよび図２Ｄにおける曲線から推測できるように、曲線６は、紫外線放射に対しても最大の吸収特性および散乱特性を示す。この点において、オプトエレクトロニクスデバイス１００の観察者の目へのダメージを回避することができ、これは有利であり、なぜなら、オプトエレクトロニクスデバイス１００によって放出される紫外線放射が最小限になるためである。
【００４７】
図３Ａは、フィルタ粒子３１を概略断面図として示しており、このフィルタ粒子３１は、外被部３１２によって完全に包まれている中心部３１１によって形成されており、外被部３１２は中心部３１１に直接接触している。この実施形態の場合、中心部３１１は二酸化ケイ素によって形成されており、外被部３１２はＡｕによって形成されている。このようなフィルタ粒子３１は複合粒子を形成しており、複合粒子では、使用する個々の材料の吸収特性もしくは散乱特性またはその両方を、フィルタ粒子３１内で組み合わせることができる。
【００４８】
図３Ｂは、全体的に糸状に具体化されているフィルタ粒子３１を概略断面図として示している。フィルタ粒子３１の直径Ｄは、少なくとも０．５ｎｍ、最大５００ｎｍ（例えば１ｎｍ）である。この実施形態の場合、主延在方向におけるフィルタ粒子３１の範囲ＬＨは、直径Ｄの少なくとも２倍である（例えば１ｍｍ以上）。フィルタ粒子３１は、一例として、Ａｕによって形成されている。
【００４９】
図３Ｃは、フィルタ粒子３１のさらなる実施形態を概略断面図として示している。フィルタ粒子３１それぞれは、糸状領域３１Ａおよび球状領域３１Ｂによって形成されている。糸状領域３１Ａは、一例として、すでに図３Ｂに記載されているフィルタ粒子３１である。球状領域３１Ｂは、一例として、１ｎｍ以上のｄ５０値を有する。図３Ｃから理解できるように、フィルタ粒子３１は、ダンベルまたはガラガラ（おもちゃ）の形状に構築されている。糸状領域３１ＡはＡｕによって形成することができ、球状領域３１ＢはＡｇによって形成することができる。
【００５０】
フィルタ粒子３１を、複数の糸状領域３１Ａもしくは複数の球状領域３１Ｂまたはその両方によって形成することも考えられる。この場合、このような領域によって形成されるフィルタ粒子３１は、３次元構造を形成することができる。フィルタ粒子３１を網の形に構築することが考えられ、網の節に球状領域３１Ｂを配置することができる。さらなる一例として、フィルタ粒子３１は、角錐状または四面体状に具体化されている。このような３次元構造の頂点に球状領域３１Ｂを配置することができ、球状領域３１Ｂの間に糸状領域３１Ａが配置されており、糸状領域３１Ａが球状領域３１Ｂを互いに結合することができる。この場合、糸状領域３１Ａは３次元構造の辺を形成することができる。
【００５１】
さらには、個々のフィルタ粒子３１の少なくとも一部分を、少なくとも１本の主軸線を有する巻線構造によって形成することができる。一例として、フィルタ粒子３１は、螺旋形状に具体化されている。
【００５２】
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明のフラッシングライト２００を概略側面図として示している。
【００５３】
例えば、図１Ｃまたは図１Ｄにおける実施形態の一方によるオプトエレクトロニクスデバイス１００は、所望の波長域４の電磁放射を投射領域２０１の方向に放出する。所望の波長域４は、橙色光である。放射放出半導体部品１は、波長４４０ｎｍの青色光を放出する。変換要素２は、（Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８またはＣａ−α−ＳｉＡｌＯＮ変換要素であり、青色光の一部分を橙色光に変換する。放射放出半導体部品１によって放出される青色光の約１０％は、変換要素２によって変換されない。変換されない青色光は、フィルタ粒子３１（Ａｇによって形成されており、（Ｑ０で測定された）ｄ５０値が３０ｎｍである）によって吸収され、したがって、オプトエレクトロニクスデバイス１００によって放出される放射には青色光が含まれない。
【００５４】
投射領域２０１は、一例として、ガラス、または放射に対して透過性のプラスチックによって形成されている。放射放出半導体部品１から放出される電磁放射は、少なくとも一部分が投射領域２０１を介してフラッシングライトから取り出される。オプトエレクトロニクスデバイス１００および投射領域２０１のいずれに対しても、放射放出方向４５の横方向に少なくとも１つの反射体２０２が存在しており、反射体２０２は、自身に入射する電磁放射の少なくとも一部分を投射領域２０１の方向に導く。
【００５５】
図４Ｂは、フラッシングライト２００を、投射領域２０１からオプトエレクトロニクスデバイス１００に向かう方向（すなわち放射放出方向４５とは逆方向）に示している。オプトエレクトロニクスデバイス１００は投射領域２０１の後ろに隠れており、点線によって示してある。
【００５６】
ここまで、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明は、任意の新規の特徴および特徴の任意の組合せを包含しており、特に、請求項における特徴の任意の組合せを含んでいる。これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が請求項あるいは例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、本発明に含まれる。
【００５７】
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１００２５６０８．０号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照によって本出願に組み込まれている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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