(57)【要約】  波長変換素子２０２、３０１、３０２、３０３、３１０、３１２を製造するための方法であって、前記方法が、ポリマ担体材料２００であって、前記ポリマ担体材料２００内に分散している又は分子的に溶けている第１波長変換材料２０１を持つポリマ担体材料２００を供給するステップ１００であって、前記第１波長変換材料２０１が、第１波長の光を第２波長の光に変換するよう適合されるステップ１００と、前記ポリマ担体材料を、前記ポリマ担体材料２００の少なくとも一部が結晶化されるように、前記ポリマ担体材料のガラス転移温度の、又は前記ポリマ担体材料のガラス転移温度より上の、第１温度で変形させるステップ１０１と、前記ポリマ担体材料２００を、前記ポリマ担体材料の溶融温度より下の第２温度でアニールするステップ１０２とを有する方法。本発明によるポリマ材料２００の処理は、このような処理をしたポリマ材料に含まれる波長変換材料２０１の安定性及び寿命を改善する。本発明に従って処理されたポリマ材料２００は、１０体積％以上である結晶度を持つポリマ分子を含み得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長変換素子を製造するための方法であって、前記方法が、
ポリマ担体材料であって、前記ポリマ担体材料内に分散している又は分子的に溶けている第１波長変換材料を持つポリマ担体材料を供給するステップであって、前記第１波長変換材料が、第１波長の光を第２波長の光に変換するよう適合されるステップと、
前記ポリマ担体材料を、前記ポリマ担体材料の少なくとも一部が結晶化されるように、前記ポリマ担体材料のガラス転移温度の、又は前記ポリマ担体材料のガラス転移温度より上の、第１温度で変形させるステップと、
前記ポリマ担体材料を、前記ポリマ担体材料の溶融温度より下の第２温度でアニールするステップとを有する方法。
【請求項２】
前記第１温度が、前記ポリマ担体材料のガラス転移温度の、又は前記ポリマ担体材料のガラス転移温度より上で８０℃までの、温度である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１温度が、前記第２温度より低い請求項１又は２記載の方法。 
【請求項４】
前記ポリマ担体材料が、前記アニールするステップ中に変形される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリマ担体材料の前記変形が、二軸的に又は一軸的に実施される請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記変形の後の前記波長変換素子が、フィルム、繊維、管又はテープの形をしている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ポリマ担体材料の前記変形が、前記ポリマ担体材料のブロー成形又は真空成形によって達成される請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ポリマ担体材料が、ポリエチレン・テレフタレート及び／若しくはそれの共重合体、並びに／又はポリエチレン・ナフタレート及び／若しくはそれの共重合体を有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。 
【請求項９】
前記第１波長変換材料が、ペリレン誘導体及び／又は量子ドットを有する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法に従って製造される波長変換素子。
【請求項１１】
或る結晶度を持つポリマ分子を含む半結晶性ポリマ材料を有する波長変換素子であって、前記ポリマ材料が、前記ポリマ材料内に分散している少なくとも１つの波長変換材料を有し、前記結晶度が、１０体積％以上である波長変換素子。 
【請求項１２】
前記結晶度が、２０体積％以上である請求項１１に記載の波長変換素子。
【請求項１３】
前記結晶度が、３０体積％以上である請求項１１に記載の波長変換素子。
【請求項１４】
前記波長変換素子が、第２ポリママトリックスに含まれ、前記波長変換素子が、前記第２ポリママトリックス内に分散している粒子の形態をしていてもよい請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の波長変換素子。 
【請求項１５】
第１波長の光を発するよう適合される光源と、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の波長変換素子とを有する発光装置であって、前記波長変換素子が、前記第１波長の光を受けるよう構成され、前記第１波長の光の少なくとも一部を第２波長の光に変換するよう適合される発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマ担体材料であって、前記ポリマ担体材料内に分散している蛍光体を持つポリマ担体材料を有する波長変換素子、このような光変換素子を有する発光装置、及びこのような光変換素子を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）をベースにした照明装置は、多種多様な照明アプリケーションのためにますます用いられるようになっている。ＬＥＤは、長い寿命、高いルーメン効率、低い動作電圧、及びルーメン出力の素早い変調を含む、白熱灯及び蛍光灯などの従来の光源を上回る利点を供給する。
【０００３】
効率的な高出力ＬＥＤは、多くの場合、青色発光材料をベースにしている。所望の色（例えば白色）の出力を持つＬＥＤをベースにした照明装置を製造するためには、ＬＥＤによって発せられる光の一部を、所望のスペクトル特性を持つ光の組み合わせを生成するようにより長い波長の光に変換する、一般に蛍光体として知られている適切な波長変換材料が、用いられ得る。波長変換材料は、ＬＥＤチップ上に、直接、付されてもよく、又はそれは、蛍光体から或る距離を置いて配設されてもよい（所謂遠隔配置）。
【０００４】
ＬＥＤによって発せられる青色光をより長い波長の光に変換するための蛍光体材料として多くの無機材料が用いられている。しかしながら、無機蛍光体には、相対的に高価であるという不利な点がある。更に、無機蛍光体は、光散乱粒子であり、従って、必ず、入射光の一部を反射し、これは、装置の効率の低下を招く。更に、無機ＬＥＤ蛍光体は、とりわけ赤色発光ＬＥＤ蛍光体の相対的に広い発光スペクトル及び量子効率を制限し、これは、更なる効率の低下をもたらす。
【０００５】
現在、例えば白色光出力の達成のために青色光の黄色／オレンジ色光への変換が望ましいＬＥＤにおける無機蛍光体の置き換えのために、有機蛍光体材料が考えられている。有機蛍光体には、それらの発光スペクトルは、位置及び帯域幅に関して容易に調節されることができ、量子効率は、一般に、無機蛍光体の場合と比べてより高いという利点がある。有機蛍光体材料も、多くの場合、高い透明度を持ち、これは、照明システムの効率が、より光を吸収及び／又は反射する蛍光体材料を用いるシステムと比べて改善されることから、有利である。更に、有機蛍光体は、無機蛍光体よりずっと少ないコストしかかからない。しかしながら、有機蛍光体は、ＬＥＤのエレクトロルミネッセンス動作中に発せられる熱に影響されやすいことから、有機蛍光体は、主に、遠隔配置装置において用いられる。
【０００６】
遠隔蛍光体ＬＥＤをベースにした照明システムにおける有機蛍光体材料の適用を阻む主な不利な点は、それらの乏しい光化学的安定性である。 
【０００７】
US2007/0273274（Horiuchi他）は、発光装置を有し、蛍光体の劣化が減らされるように低濃度の酸素を有する気密キャビティ内に配設される有機蛍光体を有する透光性積層板を開示している。しかしながら、酸素濃度を低く保つことは、困難であり、コストがかかる。
【０００８】
従って、当業界には、依然として、有機蛍光体材料を用いる改善された発光装置のニーズがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、この課題を解決し、長い寿命を持つ蛍光体を有する波長変換素子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の態様によれば、この及び他の目的は、波長変換素子を製造するための方法であって、前記方法が、ポリマ担体材料であって、前記ポリマ担体材料内に分散している又は分子的に溶けている第１波長変換材料を持つポリマ担体材料を供給するステップであって、前記第１波長変換材料が、第１波長の光を第２波長の光に変換するよう適合されるステップと、前記ポリマ担体材料を、前記ポリマ担体材料の少なくとも一部が結晶化されるように、前記ポリマ担体材料のガラス転移温度の、又は前記ポリマ担体材料のガラス転移温度より上の、第１温度で変形させるステップと、前記ポリマ担体材料を、前記ポリマ担体材料の溶融温度より下の第２温度でアニールするステップとを有する方法によって達成される。
【００１１】
前記ポリマ担体材料は、有利には、前記第１波長及び前記第２波長の光に対して透明であり得る。 
【００１２】
前記有機蛍光体の安定性は、前記有機蛍光体をポリマ材料に組み込むことで改善され得る。これは、最近、公開されていない出願（EP 10181066.1）において更に説明されており、ここに、参照により盛り込まれる。 
【００１３】
本発明者は、驚くべきことに、ポリマ担体材料内に含まれる波長変換材料が、上記の方法による前記ポリマ材料の処理後に、優れた安定性を呈し、それによって、寿命を改善することを見出した。 
【００１４】
詳細には、本発明者は、前記ポリマ材料のガラス転移温度の又は前記ポリマ材料のガラス転移温度より上の温度での前記ポリマの変形によって生じる所謂応力誘起結晶化を用いる、有機蛍光体を含む前記ポリマの結晶化、それに続く、アニーリングによる更なる結晶化及び／又は安定化によって、高秩序ポリママトリックスであり、前記高秩序ポリママトリックス内に含まれる有機蛍光体分子を持つ高秩序ポリママトリックスであって、前記蛍光体分子が、とりわけ、前記ポリマのガラス温度あたり及び前記ポリマのガラス温度より上の温度で、驚くほど改善された安定性及び増えた寿命を示し、前記ポリマ材料内に含まれる有機蛍光体分子の劣化速度が、本発明の方法による処理がなされていない同じポリマと比べて数分の一に低下する高秩序ポリママトリックスが得られることを見出した。
【００１５】
本願の文脈においては、「結晶」又は「構造秩序」という用語は、分子が或る程度まで制限された自由度を持つ、例えば、一定の周期的なパターンの、分子の何らかの種類の少なくとも部分的な位置合わせ、配列及び／又は配向として理解されたい。これらの用語は、固体の結晶しか含まないよう限定されるように解釈されるべきではなく、液体タイプの結晶も含むことに注意されたい。更に、「結晶」又は「構造秩序」の度合いは、材料の密度と関係があるので、このような度合いの定量化は、とりわけ、密度測定によって達成され得る。
【００１６】
本発明による方法によって、前記ポリマ材料の高い結晶度又は構造秩序度が、達成され得ると仮定すると、結果として生じる半結晶性のポリマは、その低い光散乱特性のために、高い光透明度を持ち得る。
【００１７】
前記ポリマ材料のガラス転移温度の又は前記ポリマ材料のガラス転移温度より上の温度における、例えば、ストレッチ、ブロー成形又は真空成形によって達成され得る、前記ポリマ材料の変形は、所謂応力誘起結晶化をもたらし、即ち、前記ポリマ材料のポリマ分子が、少なくとも部分的に、位置合わせされ、物理的な架橋を形成する微結晶を供給し、従って、前記ポリマを安定化させる。 
【００１８】
その後、前記ポリマ材料の温度を上げ、前記ポリマ材料の溶融温度より下の温度に保つことによって、前記ポリマ材料のアニーリングが達成され、従って、前記ポリマ材料を更に結晶化させ、安定化させる。前記アニールするステップが実施される温度は、有利には、最適な結晶成長及び／又は転移条件が達成され得るように適合され得る。
【００１９】
本発明の実施例においては、前記第１温度は、前記ポリマ担体材料のガラス転移温度の又は前記ポリマ担体材料のガラス転移温度より上で８０℃までの温度であってもよく、好ましくは、前記第１温度は、前記ポリマ担体材料のガラス転移温度の又は前記ポリマ担体材料のガラス転移温度より上で５０℃までの温度であってもよく、より好ましくは、前記第１温度は、前記ポリマ担体材料のガラス転移温度の又は前記ポリマ担体材料のガラス転移温度より上で３０℃までの温度であってもよい。前記ガラス転移温度より上で、より低い第１温度は、微結晶の形成が確実にされることができ、より高い温度で生じ得る、有機蛍光体分子の凝集をもたらし、従って、発光の消失をもたらす、前記ポリマ担体の結晶領域からの有機蛍光体分子の拡散の発生が防止され得るので、有利であり得る。
【００２０】
本発明の或る実施例によれば、前記第１温度は、前記第２温度より低い。 
【００２１】
本発明の或る実施例においては、前記ポリマ担体材料は、前記アニールするステップ中に変形される。従って、その変形により、前記波長変換素子の望ましい形状が維持され得る。 
【００２２】
本発明の或る実施例によれば、前記ポリマ材料の前記変形は、一軸的に実施され、それによって、例えば、繊維の形の波長変換素子が、製造される。他の例においては、前記変形は、二軸的に実施され、それによって、例えば、フィルム、管又はテープの形の波長変換素子が、得られる。従って、前記波長変換素子は、例えば、0.001乃至1mmの範囲内の厚さ（又は直径）、並びに数メートルまでの長さ及び／又は幅を持つ、実質的に二次元の広がりを持つ形態をしていてもよい。 
【００２３】
他の例においては、前記ポリマ材料の前記変形は、例えば、ブロー成形又は真空成形などの方法によって、達成され、それによって、所与の望ましいアプリケーションに合うよう適合され得る、例えば電球状などの三次元形状の形態の波長変換素子を与える。 
【００２４】
本発明の或る実施例によれば、前記ポリマ担体材料における前記第１波長変換材料の含有率は、１重量％以下であり、例えば、０．０１重量％以下のような、０．１重量％以下である。 
【００２５】
本発明の或る実施例によれば、前記第１波長変換材料は、ペリレン誘導体及び／又は量子ドットを有する。
【００２６】
本発明の或る実施例によれば、前記第１波長変換材料は、有機蛍光体を有する。
【００２７】
本発明の第２の態様によれば、上述の及び他の目的は、或る結晶度を持つポリマ分子を含む半結晶性ポリマ材料を有する波長変換素子であって、前記ポリマ材料が、前記ポリマ材料内に分散している少なくとも１つの波長変換材料を有し、前記結晶度が、１０体積％以上であり、例えば、３０体積％以上のような２０体積％以上である波長変換素子によって達成される。
【００２８】
本発明の或る実施例においては、前記波長変換素子は、第２ポリママトリックスに含まれ、前記波長変換素子は、前記第２ポリママトリックス内に分散している粒子の形態をしている。前記粒子は、好ましくは、0.01乃至1mmの範囲内の直径を持つ、繊維の形態をしていてもよい。更に、前記第２ポリママトリックスは、実質的に透明で、相対的に低いガラス転移温度及び／又は溶融温度を持っていてもよく、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）又はポリカーボネート又はポリスチレンなどのポリマであってもよく、従って、前記波長変換素子に含まれる前記ポリマ担体材料の溶融温度より下での、前記波長変換素子の粒子を有する第２ポリママトリックスの処理を可能にする。 
【００２９】
本発明のこの第２の態様の効果及び特徴は、本発明の第１の態様に関連して上に記載したものとほとんど類似している。
【００３０】
更に、本発明による波長変換素子は、有利には、第１波長の光を発するよう適合される少なくとも１つの光源を更に有する発光装置に含まれることができ、ここで、前記波長変換素子は、前記第１波長の光を受けるよう構成され、前記第１波長の光の少なくとも一部を第２波長の光に変換するよう適合される。
【００３１】
本発明の或る実施例においては、前記少なくとも１つの光源は、有利には、好ましくは、光スペクトルの青紫色又は紫外線部分の光を発する、例えばＬＥＤ又はレーザなどの、固体光源である。
【００３２】
本発明は、請求項において列挙されている特徴の全てのあり得る組み合わせに関することに注意されたい。
【００３３】
ここで、本発明の例示的な実施例を示している添付の図面を参照して、本発明のこの及び他の態様をより詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による波長変換素子の製造のための方法の好ましい実施例を概略的に図示するフローチャートである。
【図２ａ】図１の方法に従う製造プロセスの工程に対応する光学素子の拡大断面図である。
【図２ｂ】図１の方法に従う製造プロセスの工程に対応する光学素子の拡大断面図である。
【図２ｃ】図１の方法に従う製造プロセスの工程に対応する光学素子の拡大断面図である。
【図３ａ】本発明による発光装置の実施例の側断面図を示す。
【図３ｂ】本発明による発光装置の実施例の側断面図を示す。
【図３ｃ】本発明による発光装置の実施例の側断面図を示す。
【図３ｄ】本発明による発光装置の実施例の側断面図を示す。
【図３ｅ】本発明による発光装置の実施例の側断面図を示す。
【図４】時間の関数として、蛍光体材料を有するPETマトリックスの層からの発光のプロットを示す。
【図５】温度の関数として、PETマトリックスに含まれる蛍光体材料の減衰率の逆数のプロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下の記載においては、波長変換素子であって、前記波長変換素子内に組み込まれる少なくとも１つの波長変換材料を持つ波長変換素子の製造のための方法に関して、本発明を記載する。以下、本発明者が現在知っている最良の形態を有する本発明の好ましい実施例に関して本発明を記載するが、当業者には明らかであるだろうような様々な変形及び修正は、本願明細書に添付した請求項に記載されているような本発明の範囲から逸脱せずになされ得ることは理解されたい。
【００３６】
図１は、本発明による方法の好ましいステップ１００乃至１０２を概略的に示しており、図２ａ乃至２ｃは、これらのステップ１００乃至１０２の各々の後に結果として生じる波長変換素子２０２を示している。ここで、図１及び図２ａ乃至２ｃを参照して、本発明による好ましい実施例を詳細に記載する。 
【００３７】
第１ステップ１００は、ポリマ担体材料２００であって、前記ポリマ担体材料２００内に分散している又は分子的に溶けている第１波長変換材料２０１を持つポリマ担体材料２００を供給するステップを含む。これは、光変換材料を含むモノマ混合物の重合、及びそれによる、光変換材料を含むポリマの取得によって達成されることができ、他の例においては、波長変換材料は、ポリマの溶融温度を上回る温度でポリマ内に溶かされされてもよく、又は分散されてもよい。その後、混合物は、まず、ポリマ材料のガラス温度より下まで急冷され、次いで、変形ステップ１０１が実施される望ましい温度まで加熱されてもよく、他の例においては、混合物は、直接、変形ステップ１０１の温度まで冷却／急冷される。ポリマ担体材料２００は、図２ａにおいては、実質的に非晶質状態にあるように実施されているが、ポリマ担体材料は、より半結晶性の状態にあるように実施されてもよいことに注意されたい。なぜなら、これは、ポリマ材料の組成、及び用いられる方法、例えば、材料の混合物を供給するために用いられる急冷温度及び押し出し成形方法に依存して、変わり得るからである。また、図２ａ乃至２ｃは、当然、波長変換素子の拡大図であり、前記拡大図には、少数のポリマ分子しか示されていないが、ポリマ担体材料は、一般に、多数の分子であって、前記多数の分子の全てが、異なる構造配座及び結晶形成を持ち得る多数の分子を有するだろうことを、当業者は間違いなく理解するだろうことに注意されたい。 
【００３８】
本発明の或る実施例においては、ポリマ担体材料２００は、ポリエステルを有し、前記ポリエステルは、ポリマ主鎖に組み込まれる芳香族部分を含み得る。一般に、ポリマ担体材料は、ポリエチレン・テレフタレート(PET)及び／若しくはそれの共重合体、並びに／又はポリエチレン・ナフタレート(PEN)及び／若しくはそれの共重合体を含み得る（ポリマ材料のより多くの選択肢については欧州特許出願EP 10181066.1も参照されたい）。 
【００３９】
更に、当業者には理解されるだろうように、本発明の方法は、特定の有機蛍光体化合物の使用に何ら関係がなく、従って、波長変換材料は、波長変換素子の所与のアプリケーションに対して望ましい特性を持つ任意の有機蛍光体化合物を含み得る。しかしながら、ペリレンビスなどのペリレンから誘導される化合物、及びモノアミド、例えば、市販されている色素「F170」、「F240」、「F083」、「F300」又は「F305」のうちのいずれか１つは、 高い安定性を示すこれらの蛍光体化合物として有利に用いられ得る。 
【００４０】
本発明の或る実施例によれば、第１波長変換材料は、例えば、セレン化カドミウム及び／又はリン化インジウムを含む、所謂量子ドットなどのナノ蛍光体を含み得る。
【００４１】
波長変換材料の密度は、１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０１重量％以下であってもよく、更により好ましくは、ポリマ担体材料及び波長変換材料の全重量に基づいて、１０重量ｐｐｍ以下であってもよい。
【００４２】
第２ステップ１０１においては、ポリマ担体材料２００であって、前記ポリマ担体材料２００内に分散している第１波長変換材料２０１を持つポリマ担体材料２００が、それのガラス転移温度の、又はそれのガラス転移温度より上の、例えば、それのガラス温度の、又はそれのガラス温度より上で８０℃までの、第１温度で変形される。一般に、ポリマ担体材料の第１温度は、それのガラス転移温度の若しくはそれのガラス転移温度より上で５０℃までの温度であってもよく、又は例えば、それのガラス転移温度の若しくはそれのガラス転移温度より上で３０℃までの温度であってもよい。この処理、所謂応力誘起結晶化は、ポリマ担体材料のポリマ分子２００が少なくとも部分的に巨視的に秩序化されている、図２ｂに示されている、微結晶を有する領域２０３をもたらす。この工程において、材料の高密度化が行われる。図２ｂに示されているように、ポリマ担体材料の変形は、例えば、一軸的に、又は他の例においては、二軸的に（図示せず）、実施され得る。ポリマ担体材料の変形は、ブロー成形又は真空成形などの方法を含んでもよい。 
【００４３】
変形によって、0.001乃至1mmの範囲内の厚さ（又は直径）、並びに数メートルまでの長さ及び／又は幅を持つフィルム、繊維、管又はテープの形の波長変換素子が得られ得る。他の例においては、例えば、ブロー成形又は真空成形によって、例えば電球状などのより三次元の形状が可能である。 
【００４４】
第３ステップ１０２は、ポリマ担体材料２００であって、前記ポリマ担体材料２００内に分散している第１波長変換材料２０１を持つポリマ担体材料２００を、それの溶融温度より下の第２温度で、アニールするステップを含む。この第２温度は、一般に、第２ステップ１０１が実施される第１温度より高い。図２ｃに示されてるように、この第３ステップにおいては、巨視的な秩序及び結晶の度合いが、更に高められ、従って、材料を更に安定化させる。ポリマ材料２００のこれらの変化は、それの密度の増加において見られ得る。本発明の実施例においては、第３ステップ１０２の間にも、或る程度までは、ポリマ担体材料２００の変形が実施され得る。 
【００４５】
波長変換素子２０２は、随意に、第１波長の光を第３波長の光に変換するよう適合される第２波長変換材料を含み得る。第２波長変換材料は、例えば、セリウムをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（YAG）若しくはルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LuAG)といった無機蛍光体材料、又は第2有機蛍光体化合物であり得る。このように、２つ以上の波長変換材料を用いることで、出力光のスペクトル組成は、よりうまい具合に、望ましいように適合されることができる。本発明の別の実施例においては、波長変換素子は、例えばAlOxなどの散乱粒子を含み得る。第２波長変換材料及び／又は散乱粒子は、図２の同じプロセスを経て、ポリマ担体材料の同じ層内に分散されることができ、又は他の例においては、付加的な処理ステップにおいて、例えば、コーティング又は積層によって、第１波長変換材料を含む層の上に付される、同じ又は異なるポリマ担体材料の別の層内に分散されることができる。
【００４６】
図３ａ乃至３ｅは、複数のＬＥＤ３００と、ＬＥＤ３００から発せられる第１波長の光を受けるよう所謂遠隔配置においてＬＥＤ３００から距離をおいて配設され、第１波長の光の少なくとも一部を第２波長の光に変換するよう適合される少なくとも１つの波長変換素子３０１、３０２、３０３、３１０、３１２とを有する、本発明による発光装置３０４、３０５、３０６、３０７、３１４の例示的な実施例の側断面図を示している。ポリマ担体材料は、一般に、ＬＥＤによって発せられ、且つ／又は波長変換素子３０１、３０２、３０３、３１０、３１２に含まれる波長変換材料によって変換された光が、ポリマ担体材料を通して伝達されるように、光透過性である。図３ａに示されているように、発光装置３０４は、各々が単一のＬＥＤからの光を受けるよう構成される複数の波長変換素子３０１を含んでもよく、又は図３ｂ乃至３ｄに示されているように、発光装置３０５、３０６、３０７は、ＬＥＤ３００の全てからの光を受けるよう構成される単一の波長変換素子３０２、３０３、３１０を含んでもよい。更に、図３ｃ乃至３ｄに図示されているように、波長変換素子３０３、３１０は、ドーム又は電球のような形状をしていてもよい。波長変換素子は、湾曲させられ、ガラス管にはめ込まれる又は巻き付けられることができるフィルムの形であってもよく、このような管には、レトロフィット蛍光灯として機能するよう発光ダイオードが設けられ得る。図３ｄは、ここでは、従来の口金３０８を具備する台座部３０８を有するレトロフィットランプ３０７として供給される本発明による発光装置の実施例を示している。
【００４７】
図３ｄにおける光変換素子３１０は、光出口部材３０９の対応する形状と合わせるために電球状の形状をしている。 
【００４８】
図３ｅは、第２ポリママトリックス３１３内に複数の波長変換素子３１２が分散している本発明による発光装置３１４の実施例を示している。波長変換素子３１２は、0.01乃至1mmの範囲内の厚さを持つ粒子３１２の形をしていてもよい。第２ポリママトリックス３１３に波長変換素子３１２を組み込むことによって、所望の設計を持つ波長変換素子を有する部品が、例えば、射出成形技術によって、容易に製造されることができる。図３ｅにおいては、第２ポリママトリックス３１３は、ＬＥＤ２００を有する反射性チャンバ３１１の上に配設されている。 
【００４９】
当業者は、本発明は、決して、上記の例示的な実施例に限定されないことを理解するだろう。例えば、図３ａ乃至３ｅは、本発明の波長変換素子が用いられ得る発光装置の例示的な実施例でしかなく、前記波長変換素子は、或る波長から別の波長への光の変換が望まれる事実上あらゆるタイプの発光装置に適合され、用いられることができることは、理解されたい。更に、波長変換素子は、あらゆる発光装置にコーティングとして付され得る。波長変換部材が、任意の適切な形状を持つ発光装置から自由に立つフィルム又はシートなどの自己支持層であり得ることも考えられる。
【００５０】
本発明による方法の利点は、実験で実証されている。 
【００５１】
例
或る実験においては、（押し出し成形及びその後の室温への急冷によって準備された）PETマトリックス中の０．０１５％の（市販の有機蛍光体である）赤色F305色素が用いられた。図４は、時間の関数として、 4.2W/cm2の光束密度の450nmの青色光で照明される蛍光体材料を有する準備したPETマトリックスの層からの発光を示している。層における初期の吸収は、１０％であり、それ故、強度は、色素密度に直接関係している。見て分かるように、強度は、減衰率kを持つ時間の指数関数である。 
【００５２】
次いで、蛍光体材料を含む準備したポリマ材料は、4.2W/cm2の光束密度の450nmの青色光で照明され、様々な温度で、減衰率が測定された。図５においては、寿命の尺度である減衰率の逆数(inverse decay rate)が、温度の関数としてプロットされている。図５を見て分かるように、蛍光体の減衰率は、ちょうど６０℃より上で急増し、蛍光体の寿命の急減を招く。 
【００５３】
明らかに、ポリカーボネート及びPETなどのポリマにおいては、色素の劣化速度は、それのガラス転移温度より上で、急速に上がり、従って、発光色素の利用温度範囲を制限する。 
【００５４】
蛍光体材料を含む準備したポリマ材料は、次いで、本発明の方法の或る実施例に従って、まず、（PETのガラス転移温度より上である）９０℃まで加熱し、この温度で、材料がストレッチされ、その後、１５０℃で材料をアニールすることによって、処理された。材料のこのような処理の後、減衰定数は、空気中で、８０℃に温度で、蛍光体の寿命の約７倍の増加に対応する4.6*10-7から6.2*10-8への減少をしたことが見出された。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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