(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電子デバイスに用いるための保護用組成物であって、当該保護用組成物は、以下の式
Ｈ２Ｚ＋ＭＸ→ＭＺ＋ＸＨ２
により、硫黄及び／又はセレンと反応して金属と硫黄及び／又はセレンとを含むナノ結晶を形成する有機金属ゲッタを有し、式中、Ｈ２Ｚは硫化物ガス又はセレン化ガスを表し、Ｍは、銅、鉄、カドミウム、鉛及び亜鉛よりなる群から選択される、前記有機金属ゲッタの金属部分を表し、Ｘは前記有機金属ゲッタの有機部分を表し、ＭＺは前記結晶を表す、当該保護用組成物。
【請求項２】
前記有機金属ゲッタが亜鉛を有する、請求項１記載の保護用組成物。
【請求項３】
前記有機金属ゲッタが有機アニオンを有する、請求項１記載の保護用組成物。
【請求項４】
ポリマを有するマトリクスを更に有する、請求項１記載の保護用組成物。
【請求項５】
前記有機金属ゲッタが前記ポリマに化学結合された、請求項４記載の保護用組成物。
【請求項６】
波長変換材料を更に有する、請求項１記載の保護用組成物。
【請求項７】
請求項１記載の保護用組成物を有する、保護層。
【請求項８】
請求項７記載の保護層と、波長変換材料を有する波長変換層とを有する、層アセンブリ。
【請求項９】
前記波長変換材料が硫黄及び／又はセレンを有する、請求項６記載の保護用組成物又は請求項８記載の層アセンブリ。
【請求項１０】
請求項１記載の保護用組成物を有する、光学部品。
【請求項１１】
少なくとも１つの固体光源と、請求項１記載の保護用組成物とを有する、発光装置。
【請求項１２】
前記保護用組成物により少なくとも部分的に覆われた銀層を更に有する、請求項１１記載の発光装置。
【請求項１３】
前記固体光源により発せられる光を受け取る波長変換材料を更に有し、前記波長変換材料は、前記保護用組成物により少なくとも部分的に覆われた、請求項１１記載の発光装置。
【請求項１４】
波長変換材料から放出される硫黄及び／又はセレンと反応して金属と硫黄及び／又はセレンとを含むナノ結晶を形成する有機金属ゲッタの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質に対する保護のために光電子デバイスに用いる材料及び部品と、そのような材料及び部品を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ２Ｓのような腐食性ガスの存在又は形成は、多くの例において問題である。例えば、銀の反射体を有する照明装置では、銀と周囲の空気中に存在する硫化物ガスとの反応が銀の黒ずみ及び従って反射体の機能障害を引き起こす。
【０００３】
蛍光体変換型光源に基づく幾つかの発光装置では、硫化物ガスは、硫黄を含有する蛍光体材料、典型的には、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）又は（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓのようなそれらの混合物などの硫化物材料に基づく蛍光体から放出される。硫化物を使用した蛍光体は、水に特に敏感であり、反応して水酸化カルシウム又はストロンチウム及び硫化物ガスを形成する。銀反射体の黒ずみに加えて、Ｈ２Ｓは有毒、可燃性で、悪臭のガスであるために、Ｈ２Ｓの放出も問題である。更に、Ｃａ又はＳｒのセレン化物又は硫化物に基づく蛍光体は、水と反応すると、非常に有毒である少量のセレン化物ガスも放出する。
【０００４】
腐食性及び／又は有毒ガスが銀層に達することを防止するだけではなく、デバイスから漏れ出ることも防止することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
銀反射体が黒ずむことを防止するために、保護層が提案されている。しかしながら、そのような保護層は、通常、低い引っかき抵抗性を有しており、銀は電気伝導体として用いられることが多く、ワイヤ状でなければならないので、銀層の上に直接絶縁性の保護層を塗布することもまた望ましくない。更に、ガスがリークするピンホールのないそのような層を作製することはほぼ不可能である。
【０００６】
米国特許出願公開ＵＳ２００９／０１２１１８０公報は、光電子デバイスを封入するために用いられ得るシリカを負荷したシリコーン組成物を有する保護用組成物を提案している。この組成物は、シロキサンがグラフトされたシリカ粒子を有しており、非常に透明であり、腐食性ガスに対して低い透過性を有する硬化シリコーン組成物をもたらす。しかしながら、低い透過性は、問題を解決するのではなく、単にそれを遅らせるだけである。
【０００７】
従って、当該技術分野では、照明装置の有毒及び／又は腐食性ガスの有害作用の防止又は低減に関する改善が必要である。
【０００８】
本発明の目的は、この問題を克服し、光電子デバイスに用いて好適な硫黄を捕獲する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、この目的及び他の目的は、光電子デバイスに用いるための保護用組成物であって、金属と硫黄及び／又はセレンとを含む結晶、典型的にはナノ結晶を形成するために硫黄及び／又はセレンと反応することが可能な有機金属ゲッタを有する当該保護用組成物により達成される。
【００１０】
一般に、「ゲッタ」という用語は、標的物質を固定化するために標的物質と相互作用する反応物質を意味している。本発明において用いられるゲッタは、主として標的物質を化学結合することにより機能する。本発明では、標的物質は、典型的には、硫黄／硫化物又はセレン／セレン化物である。ゲッタと標的物質との化学的相互作用は、典型的には、イオン結合である。
【００１１】
ゲッタとの反応による硫化物ガスの除去は、反応が安定な結晶の形成をもたらし、ガスの透過速度を全く低下させないので有利である。結果として得られる結晶は、典型的には、高い透明性及び低い光吸収を有している。本発明の実施形態では、（硫化物ガスと反応する前の）ゲッタを有する組成物もまた低い光吸収を有しており、これは、ゲッタを含む組成物を光電子デバイスに用いて特に好適にする。更に、上記組成物は、通常の技術を用いて生成するのが容易である。
【００１２】
本発明の実施形態では、有機金属ゲッタは、銅、鉄、カドミウム、鉛及び亜鉛よりなる群から選択される金属を有している。これらの金属は、硫化物及び／又はセレン化物と好適な結晶錯体を形成することができる。特に、有機金属ゲッタは、亜鉛を有している。硫化亜鉛又は硫化亜鉛の結晶は高い透明性を有している。有利なことに、亜鉛は非有毒材料である。
【００１３】
本発明の実施形態では、有機金属ゲッタは、有機アニオンを有している。有機アニオンは、典型的には、金属、典型的には金属イオン（例えば、亜鉛イオン）に対して錯体化される。
【００１４】
本発明の実施形態では、保護用組成物は、ポリマを有するマトリクスを更に有していてもよい。マトリクスは、有機金属ゲッタについてのキャリアとしての機能を果たす。有機金属ゲッタは、例えば、側鎖としてポリマに結合される有機部分（有機アニオン）によりポリマに化学結合する。例えば、ポリマはシリコーン若しくはシリコーン誘導体又はアクリレートをベースとするポリマを有している。
【００１５】
本発明の実施形態では、保護用組成物は、波長変換材料を更に有していてもよい。従って、この組成物は、硫化物又はセレン化物ガスに対する保護を波長変換特性と結び付ける。そのような実施形態は、波長変換材料自体が硫黄又はセレンを有する場合に特に有用である。
【００１６】
本発明の実施形態では、保護用組成物は、層の形であってもよい。
【００１７】
従って、他の観点では、本発明は、本明細書において説明される保護用組成物を有する保護層を提供する。
【００１８】
更なる観点では、本発明は、本明細書において説明される保護用組成物又は保護層と、波長変換材料を有する波長変換層とを有する層アセンブリを提供する。波長変換材料は、分離した層として与えられても保護用組成物又は保護層内に含まれていてもよく、硫黄及び／又はセレンを有している。
【００１９】
他の観点では、本発明は、本明細書において説明される保護用組成物を有する光学部品を提供する。従って、この光学部品は、光機能性を硫化物又はセレン化物ガスに対する保護と結び付けることができる。
【００２０】
更に他の観点では、本発明は、少なくとも１つの固体光源と、本明細書において説明される保護用組成物、保護層又は層アセンブリとを有する発光装置を提供する。発光装置に上記保護用組成物を含むことにより、硫化物ガスは、装置内の敏感な構造を傷付けること及び外部にリークすることの両方を効果的に防止される。
【００２１】
本発明の実施形態では、上記発光装置は、上記保護用組成物又は保護層により少なくとも部分的に覆われた銀層を更に有している。この銀層は、銀反射体であってもよい。更に、本発明の実施形態では、波長変換材料が上記固体光源により発せられる光を受け取るために配されていてもよく、この波長変換材料は、前記保護層により少なくとも部分的に覆われている。
【００２２】
最後に、本発明は、波長変換材料から放出される腐食性又は有毒ガス、特に、硫化物又はセレン化物ガスを捕獲する有機金属ゲッタの使用を提供する。
【００２３】
本発明は、特許請求の範囲に列挙されている特徴の全ての考えられる組み合わせに関連することに注意されたい。
【００２４】
本発明のこれらの観点及び他の観点が、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】Ｈ２Ｓガスとポリママトリクスに結合される有機金属ゲッタとの反応スキームを示している。
【図２】保護用組成物の薄い層を有する本発明の実施形態に係る発光装置の側断面図である。
【図３】封止材料としての機能を果たす保護用組成物を有する本発明の実施形態に係る発光装置の側断面図である。
【図４】光源、波長変換層及び保護層を有する本発明の実施形態に係る発光装置の模式的な側面図である。
【図５】反射チャンバに配された複数の光源及び保護層を有する本発明の実施形態に係る発光装置の側断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る発光装置を有するバルブ交換ランプの側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る発光装置を有する照明器具の斜視図である。
【００２６】
図に示されているように、層及び領域のサイズは、説明の目的のために誇張されており、従って、本発明の実施形態の一般的な構造を示すために与えられている。同様の参照符号は、終始同様の要素を指している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
これから、現時点で好ましい本発明の実施形態が示されている添付の図面を参照して、本発明が以下により十分に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されることが可能であって、本明細書において説明される実施形態に限定されるように解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、徹底及び完全を期して与えられ、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるものである。
【００２８】
本発明は、硫黄と結晶錯体を形成することができる有機金属ゲッタがＨ２Ｓガスを捕獲するために用いられ得るという認識に基づいている。それにより、このガスの悪影響が、特に発光装置において低減される。有利なことに、有機金属ゲッタは、セレン化物とも結晶錯体を形成し、それによりＨ２Ｓｅガスも捕獲する。幾つかの金属は、光を吸収しない又はわずかに低い光の吸収作用を持つ硫黄及び／又はセレンとの結晶錯体、更にはナノ結を形成することができる。
【００２９】
上記有機金属ゲッタの好適な金属の例は、銅、鉄、カドミウム、鉛及び亜鉛を含んでいる。硫化亜鉛のナノ粒子は光をほとんど吸収せず、亜鉛は有毒ではないので、亜鉛は特に有利である。
【００３０】
上記有機金属ゲッタの有機部分は、有機アニオンであり、典型的には、有機塩のアニオンである。好適なアニオンの例は、金属錯体（典型的には、塩）を形成するアセトナート（acetonate）アニオン、カルボン酸アニオン、フタル酸アニオン及びスルホン酸アニオンを含んでいる。そのような塩の例は、酢酸亜鉛、酢酸カドミウム、安息香酸亜鉛、ナフタレート鉛、酢酸鉄（ＩＩ）、アセトナート鉄及びトリフルオロメタンスルホン酸亜鉛を含んでいる。
【００３１】
一般に、金属イオンを含む有機金属ゲッタと硫化物ガスとの反応は、以下（式Ｉ）の通りである。
Ｈ２Ｓ＋ＭＸ→ＭＳ＋ＸＨ２        式Ｉ
式中、Ｍは有機金属ゲッタの金属原子を表し、Ｘは有機金属ゲッタの有機アニオンを表している。有機アニオン及び金属の酸化状態に依存して、式ＩはＭ、Ｘ及びＨ２Ｓの相対量に関して適していなければならない。有機金属ゲッタとセレン化物ガスとの反応についての対応する式は、以下（式ＩＩ）の通りである。
Ｈ２Ｓｅ＋ＭＸ→ＭＳｅ＋ＸＨ２        式ＩＩ
式中、Ｍは有機金属ゲッタの金属原子を表し、Ｘは有機金属ゲッタの有機アニオンを表している。有機アニオン及び金属の酸化状態に依存して、式ＩＩはＭ、Ｘ及びＨ２Ｓｅの相対量に関して適していなければならない。
【００３２】
一例として、亜鉛（ＩＩ）を有する有機金属ゲッタとＨ２Ｓとの反応は、以下（式Ｉａ）の通りである。
Ｈ２Ｓ＋ＺｎＸ→ＺｎＳ＋ＸＨ２        式Ｉａ
式中、Ｘは有機金属ゲッタの有機アニオンを表している。対応する亜鉛とセレン化物ガスとの反応は、以下（式ＩＩａ）の通りである。
Ｈ２Ｓｅ＋ＺｎＸ→ＺｎＳｅ＋ＸＨ２        式ＩＩａ
式中、Ｘは有機金属ゲッタの有機アニオンを表している。
【００３３】
例えば、有機金属ゲッタとしての酢酸亜鉛とＨ２Ｓとの反応は、以下（式Ｉｂ）の通りである。
Ｈ２Ｓ＋Ｚｎ（ＣＨ３）ＣＯ２）２→ＺｎＳ＋（ＣＨ３ＣＨＯ２）２        式Ｉｂ
【００３４】
上記有機金属ゲッタと硫化物ガス又はセレン化物ガスとの反応により形成される金属硫化物又は金属セレン化物の反応生成物は、それぞれ、結晶、例えばナノ結晶の形で存在する。有利なことに、そのような結晶、特にナノ結晶は、高い透明性を有し、光の吸収作用が低いか又は光を吸収しない。吸収帯は粒子サイズが減少するにつれてより低い波長にシフトするので、ナノ結晶は特に有利である。
【００３５】
本発明の実施形態によれば、カドミウムを有する有機金属ゲッタとＨ２Ｓとの反応は、図１に概説されている通りである。Ｈ２Ｓとの反応の前に、有機金属ゲッタはアクリレートポリマネットワークに結合された安息香酸カドミウムを有している。Ｈ２Ｓと反応すると、硫化カドミウム（ＣｄＳ）のナノ結晶が形成され、アクリレートポリマネットワークに連結された安息香酸を含有するポリママトリクスにより囲まれる。
【００３６】
上記有機金属ゲッタは、典型的には、ポリママトリクス又はシロキサンをベースとするマトリクスであるキャリアマトリクスに取り込まれる。好適には、上記マトリクス材料は、有機金属ゲッタの金属イオンと錯体を形成することができる。本発明の実施形態において用いられると考えられるマトリクス材料の例は、ポリ（ジメチルシロキサン）及びその誘導体のようなポリシロキサン系材料を含んでいる。ポリシロキサン系材料は、架橋され得る。例えば、以下の材料、すなわち、カルボキシデシルジメチル末端ポリ（ジメチルシロキサン）、カルボキシプロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）、トリメチルシリルプロピオン酸、１，３−ビス（３−カルボキシプロピル）テトラメチルジシロキサン及び２−（トリメチルシリル）酢酸は、亜鉛と錯体を形成することができ、従って、亜鉛を有する有機金属ゲッタと組み合わせて有利に用いられる。
【００３７】
典型的には、上記マトリクス材料は、層に形成され得る材料であり、オプションで自己支持形のシートである。有機金属ゲッタを含むマトリクス材料の組成物は、通常の表面コーティング技術を用いる被覆層を形成するようにＬＥＤの表面又は波長変換素子若しくは層の表面に塗布される。代替として、組成物は、押出し成形、射出成形又は圧縮成形される。上記組成物は、オプションでＬＥＤと直接接するコリメータ、ドーム又はレンズのような機能的光学部品を形成し得る。オプションで、典型的には層の形態の上記組成物は、波長変換層又は反射層のような１つ以上の他の機能層と組み合わされ、従って、層アセンブリを形成する。例えば、上記有機金属ゲッタ及びマトリクスを有する組成物は、例えば、スクリーン印刷又は他の通常のコーティング技術により波長変換層又は反射層の上面に塗布される。パッケージ化ＬＥＤの場合には、有機金属ゲッタを運ぶマトリクスは、（典型的には、完全には重合されていない）液体の形でＬＥＤを含むカップにもたらされ、その後に、重合及び／又は架橋によるマトリクスの硬化が続く。
【００３８】
オプションでキャリアマトリクスに取り込まれた有機金属ゲッタは、発光装置の少なくとも一部又は部品を被覆又は封止する保護層として与えられる。図２は、本発明の実施形態に係る保護層を有する発光装置を模式的に示している。側断面図である図２では、反射カップ２０２内に配されたＬＥＤ２０１を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ２００が示されている。ＬＥＤが実装される上記反射カップの底面は、反射銀層２０３を有している。反射銀層２０３及びＬＥＤ２０１は、典型的には上述したようなキャリアマトリクスに分散された有機金属ゲッタを有するほぼ均一の厚さの薄い保護層２０４で覆われている。保護層は、透明又は半透明である。保護層２０４の有機金属ゲッタは、発光装置内の波長変換材料又は他の存在物から放出されるＨ２Ｓガス及び／又はＨ２Ｓｅガスを捕獲することができる。
【００３９】
図３は、図２に示されている実施形態と類似しているが、薄い保護層２０４の代わりに、反射カップ２０２の内部を満たし、従って、封止材料としての機能を果たす上記組成物のより厚い層２０５を有する発光装置の他の実施形態を示している。
【００４０】
所謂チップオンボードパッケージでは、反射層に実装されるプリント回路基板上に配される（図１及び図２に示されている単一のＬＥＤ２０１に代わる）複数のＬＥＤが、均一又は不均一な好適な厚さの保護層で被覆され得ると考えられる。
【００４１】
典型的にはマトリクスに取り込まれた上記有機金属ゲッタを有する組成物は、更に、一般に蛍光体として知られる少なくとも１つの波長変換材料を有している。従って、そのような組成物は、波長変換特性も有する保護層を形成する。追加又は代替として、有機金属ゲッタを有する組成物は、散乱要素、例えば、Ａｌ２Ｏ３又はＴｉＯ２の粒子のような散乱粒子を有している。
【００４２】
一般に、本発明の実施形態に用いられる波長変換材料は、無機波長変換材料又は有機波長変換材料である。無機波長変換材料の例は、セリウム（Ｃｅ）がドープされたイットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＹＡＧ：Ｃｅ又はセリウムがドープされたＹＡＧとも呼ばれる。）又はルテニウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２）、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋（黄色）及びＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋（赤色）を含んでいるが、これらに限定されるものではなく、上記Ｍは、カルシウムＣａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも１つの元素である。更に、ＹＡＧ：Ｃｅのアルミニウムの一部がガドリニウム（Ｇｄ）又はガリウム（Ｇａ）と置換されていてもよく、より多量のＧｄは、黄色の放射の赤色へのシフトをもたらす。他の好適な波長変換材料は、赤色範囲において光を発するＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋のような（Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＣａｙ）２−ＺＳｉ５−ａＡｌａＮ８−ａＯａ：Ｅｕ２＋（０≦ａ＜５、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０＜ｚ≦１及び（ｘ＋ｙ）≦１）を含んでいる。
【００４３】
無機波長変換材料の例は、量子ドット又は量子ロッドを含んでいる。量子ドットは、一般にわずか数ナノメートルの幅又は径を有する半導体材料の微小結晶である。入射光により励起されると、量子ドットは、結晶のサイズ及び材料により決定される色の光を発する。従って、ドットのサイズを適合させることにより特定の色の光が生成される。可視範囲において発光する最も知られている量子ドットは、硫化カドミウム（ＣｄＳ）及び硫化亜鉛（ＺｎＳ）のような殻を伴うセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）に基づくものである。リン化インジウム（ＩｎＰ）並びに硫化銅インジウム（ＣｕＩｎＳ２）及び／又は硫化銀インジウム（ＡｇＩｎＳ２）のようなカドミウムを含有していない量子ドットも用いられ得る。量子ドットは、非常に狭い発光帯を示し、従って、飽和色を示す。更に、発光色は、量子ドットのサイズを適合させることにより容易に変更され得る。
【００４４】
当業者に知られている任意のタイプの量子ドットが本発明に用いられ得る。しかしながら、環境の安全及び関心の理由のために、カルシウムを含有していない量子ドット又は少なくとも非常に低いカルシウム含有量を有する量子ドットを使用することが好ましい。
【００４５】
好適な有機蛍光体材料の例は、ペリレン誘導体、例えば、ＢＡＳＦ社によりルモゲン（登録商標）の名前の下で販売されている化合物に基づく有機ルミネセンス材料である。好適な化合物の例は、ルモゲン（登録商標）レッドＦ３０５、ルモゲン（登録商標）オレンジＦ２４０、ルモゲン（登録商標）イエローＦ０８３及びルモゲン（登録商標）Ｆ１７０を含んでいるが、これらに限定されない。
【００４６】
本発明の実施形態では、オプションでユーロピウムがドープされた硫化物をベースとする波長変換材料を含む狭帯域発光材料が大いに有利に用いられる。
【００４７】
実際には、有機金属ゲッタを有する組成物に波長変換材料を取り入れることは、波長変換材料が硫黄及び／又はセレン化を含む場合、及び従って、硫化物及び／又はセレン化物ガスを引き起こす場合に特に有利である。そのような波長変換材料の例は、例えば、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化カルシウムストロンチウム、セレン化硫化カルシウム及びセレン化硫化カルシウムストロンチウムに基づく蛍光体を含んでいる。
【００４８】
本発明の他の実施形態が、図４に模式的に示されている。この図は、固体光源４０１及び波長変換層４０３と保護層４０４とを有する層アセンブリ４０２を含む発光装置４００の一般的な層構造の側面図を示している。光源４０１は、波長変換層４０３の方向に一次光を発する。波長変換層４０３は、光源４０１により発せられた光を受け取り、この光を二次変換光に変換する。
【００４９】
保護層４０４は、典型的には上述したようなマトリクスに分散された有機金属ゲッタ４０６を有している。波長変換層は、硫黄及び／又はセレンを有する波長変換材料を含んでおり、光源４０１と保護層４０４との間に配されている。従って、保護層は、波長変換層の光出力側に、すなわち、発光装置４００の受け手（viewer）に面するよう意図された側に配されている。オプションで、上記波長変換層は、上記保護用組成物により部分的に若しくは完全に被覆されて又は更には埋め込まれている。
【００５０】
保護層４０４の有機金属ゲッタは、波長変換層又は保護層に隣接する別の存在する層から放出されるＨ２Ｓガス４０７及びオプションでＨ２Ｓｅガスを捕獲することができる。
【００５１】
図４には示されていないが、発光装置は、図２及び図３に示されているような反射カップを有し、オプションで保護層４０４により封止されている。本発明の実施形態では、図５に模式的に示されているように、発光装置５００は、少なくとも１つの反射壁５０６により規定される光混合チャンバとも呼ばれる反射チャンバ５０５内に配された複数の固体光源５０１を有している。上述したような有機金属ゲッタ５０８を有する保護層５０２は、光混合チャンバ５０５の光出口窓５０７の一部を形成する。図５の実施形態では、波長変換層５０３が各光源５０１の上に直接的に設けられているが、代替又は追加として、波長変換材料は保護層の内部に含まれていてもよいし、保護層５０２に隣接する波長変換層として配されていてもよい。実際には、本発明の実施形態では、層アセンブリ４０２、波長変換層４０３、５０３及び／又は保護層４０２、５０２は、光が光混合チャンバを出射する上記光出口窓の一部を形成する。
【００５２】
再び図４を参照すると、層アセンブリ４０２は、少なくとも上述したような保護層を有している。典型的には、層アセンブリ４０２は、波長変換層４０３である少なくとも１つの追加の層を有している。代替として、保護層もまた上述したような波長変換材料を有している実施形態では、追加の層は、散乱層のような他のオプションの機能層である。本発明の幾つかの実施形態では、少なくとも１つの追加の層は、例えばいかなる有機金属ゲッタも伴わないマトリクス材料を有する支持層を有している。この少なくとも１つの追加の層は、保護層４０４の任意の好適な側に位置し得る。
【００５３】
本発明の実施形態では、層アセンブリは、保護層と、互いに直接接して配され、従ってマルチレイヤ構造を形成する少なくとも１つの追加の層とを有している。しかしながら、他の実施形態では、層アセンブリは、互いに離間して配された少なくとも２つの層を有している。例えば、図４に示されているように、保護層４０４及び波長変換層４０３は、互いから或る距離で配され、間隙により分離されていてもよい。代替として、２つ以上の層、例えば、保護層、波長変換層及び更なる層を有する実施形態では、これらの層の任意の２つが互いに直接して配される一方で、第３の層はそれらの２つの層から離間して配される。
【００５４】
更に、本発明の実施形態では、上述したような保護層及び少なくとも１つの追加の層を有する層アセンブリが、ＬＥＤのような光源の上に直接配されている。代替として、層アセンブリの１つ以上の層及びオプションで層アセンブリ全体は、光源から或る距離で配され得る。
【００５５】
同様に、保護層が有機金属ゲッタに加えて波長変換材料を有する本発明の実施形態では、保護層は光源、典型的にはＬＥＤ上に直接配されていてもよいし、光源から或る距離で配されていてもよい。
【００５６】
本発明の実施形態に係る発光装置は、典型的には、固体光源を有している。固体光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザダイオードである。代替として、光源は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であってもよい。幾つかの実施形態では、上記固体光源は、例えば、４４０から４６０ｎｍまでの波長範囲の一次光を発するＧａＮ又はＩｎＧａＮをベースとするＬＥＤのような青色発光ＬＥＤである。代替として、固体光源は、ＵＶ又は紫色光を発する。青色、紫色又はＵＶＬＥＤは、光源光が波長変換材料によってより長い波長の光に変換されるように１つ以上の波長変換材料と組み合わせられ得る。
【００５７】
本明細書において説明される本発明の実施形態に係る保護層及び発光装置は、種々の照明アプリケーション及びデバイスに使用され得る。例えば、本発明の実施形態に係る発光装置は、従来の白熱電球と交換するためのＬＥＤを使用したバルブ交換ランプに使用され得る。バルブ交換ランプは、典型的には、上述したような発光装置である発光装置を有している。図６は、光源への電気的接続を可能にするベース部材６０１を有し、通常のソケットに合うことを含むバルブ交換ランプ６００の側面図を示している。ベース部材の上面に、発光装置が取り付けられている（図示せず）。典型的には、発光装置は複数の光源、通常はＬＥＤを有している。透明又は半透明のカバー６０２は、オプションで従来のバルブのような形状をしており、発光装置を覆うようにベース部材６０１に結合されている。本発明の実施形態に係る保護層又は層アセンブリは、光源とカバー６０２との間の任意の好適な位置に配されている。本発明の実施形態に係る保護層又は層アセンブリは、透明又は半透明のカバー６０２の内表面に配され得ることが考えられる。
【００５８】
更に、本発明の実施形態に係る保護層又は発光装置は、通常、ＴＬ交換ランプ又は管とも呼ばれるルミネセンス管交換ランプに使用され得る。ＴＬ交換ランプは、本明細書において説明されるような発光装置である発光装置を入れる細長い、例えば管状の、少なくとも部分的に透明又は半透明な筐体を有している。細長い筐体は、典型的には、光源への電気的接続を可能にする電気的接続部を備えている。典型的には、上記発光装置は複数の光源、通常はＬＥＤを有している。本発明の実施形態に係る保護層又は層アセンブリは、光源と筐体との間の任意の好適な場所に配され得る。本発明の実施形態に係る保護層又は層アセンブリは、筐体の内表面に配され得ることが考えられる。
【００５９】
更に、本発明の実施形態に係る保護層又は発光装置は、ＬＥＤを使用した照明器具のような固体光源を有する照明器具にも用いられる。そのような照明器具は、任意の好適なデザインを有しており、上（例えば、図７においての天井）から吊り下げられるのに適している。図７は、フレーム７０１及び光出力窓７０２を有する吊り下げ式の照明器具７００の斜視図を示している。矢印は、照明器具７００からの光の放出の方向を示している。少なくとも１つの光源、典型的には複数のＬＥＤを含む発光装置（図示せず）は、光出口窓７０２の方向に光を発するために光出口窓の後ろに、フレーム内に取り付けられ得る。本発明の実施形態に係る保護層又は層アセンブリは、光源と光出口窓７０２との間の任意の好適な場所に配され得る。本発明の実施形態に係る保護層又は層アセンブリは、光出口窓の内表面に配されるか又は光出口窓の一部を形成する。
【００６０】
本発明の実施形態に係る発光装置は、任意のタイプの照明アプリケーション向きのＬＥＤモジュールに使用され得る。
【００６１】
当業者は、本発明が決して上述した好ましい実施形態に限定されるものではないことを理解している。それどころか、多くの修正形態及び変形形態が添付の特許請求の範囲内において可能である。例えば、本発明に係る発光装置のいかなる実施形態もが、複数の固体光源を有し得る。更に、有機金属ゲッタを有する保護層は、例えば、専ら発光装置の保護層である必要はない。実際は、上記保護層は、典型的には光源、反射体、波長変換材料等のような他の構成要素とともに密閉又は疑似密閉封止された区画に含まれていてもよい。封止は、当該技術分野において既知の１つ以上の追加の封止材料又は封止層によって達成される。
【００６２】
更に、開示された実施形態に対する変形形態が、図面、この開示及び添付の特許請求の範囲の研究から請求項に係る発明を実行する際に当業者により理解され、もたらされ得る。特許請求の範囲において、「有する」という用語は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を排除するものではない。或る方策が互いに異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に用いられないことを示してはいない。
【図１】
0006422882.tif 000002
【図２】
0006422882.tif 000003
【図３】
0006422882.tif 000004
【図４】
0006422882.tif 000005
【図５】
0006422882.tif 000006
【図６】
0006422882.tif 000007
【図７】
0006422882.tif 000008