(57)【要約】  波長変換装置(102)が提供され、波長変換装置は、非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルを有する母材の中に分散される有機波長変換化合物(105)を有する波長変換層(103)を有し、芳香族ポリエステルの分子は主にランダムに配向した状態にあり、波長変換装置は少なくとも１つの支持要素(104)を更に有する。ポリエステル母材の1軸又は2軸配向を回避することにより、有機波長変換化合物(有機蛍光体)は、光化学的な劣化に対して適切に保護される。支持要素は、ガラス転移温度より高い温度におけるポリエステル母材の寸法安定性を保証する。
2015531969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルを有する母材の中に分散される有機波長変換化合物を有する波長変換層であって、前記芳香族ポリエステルの分子は主にランダムに配向した状態にある、波長変換層と、
少なくとも１つの支持要素と
を有する波長変換装置。
【請求項２】
前記支持要素は前記波長変換層に包まれる補強構造を有する、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項３】
前記支持要素は補強ファイバを有する、請求項２に記載の波長変換装置。
【請求項４】
前記支持要素は、前記波長変換層に対して物理的に接触して設けられる少なくとも１つの支持層又は支持構造を有する、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項５】
前記支持層又は支持構造は連続的な層をなす、請求項４に記載の波長変換装置。
【請求項６】
前記支持層又は支持構造は不連続的な層をなす、請求項４に記載の波長変換装置。
【請求項７】
前記支持要素は透明である、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項８】
前記支持要素は反射性又は散乱性を有する、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項９】
前記有機波長変換化合物がペリレン誘導体である、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項１０】
前記非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルが、アモルファスポリ（エチレンテレフタレート）を有する、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項１１】
前記非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルが、７０％未満の程度の結晶性を有し、好ましくは５０％未満の結晶性を有し、より好ましくは３０％未満の結晶性を有し、例えば２０％未満の結晶性を有する、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項１２】
第１の波長範囲に属する光を放出するように形成されるソリッドステート光源と、
前記第１の波長範囲に属する光を受光するように形成される請求項１に記載の波長変換装置であって、前記有機波長変換化合物は、前記第１の波長範囲に属する光の少なくとも一部を第２の波長範囲に属する光に変換するように形成される、波長変換装置と、
を有する発光装置。
【請求項１３】
前記支持要素が、前記波長変換層に接触するように配置されかつ前記光源から前記波長変換層に至る光の経路から外れるように配置される支持構造を有する、請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記波長変換層に対して物理的及び光学的に接するように配置されかつ前記ソリッドステート光源に対して光学的に接するように配置される連続的で透明な層を、前記支持要素が有し、前記支持要素はライトガイドとして機能する、請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の波長変換装置又は請求項１２に記載の発光装置を有するランプ又は照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はソリッドステート発光装置の技術分野に関連し、特に、有機波長変換材料(蛍光体)がポリマ母材に含まれる波長変換に使用される有機蛍光要素に関連する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(LED)に基づく照明装置は、広範囲にわたる様々な照明の分野でますます使用されている。LEDは、白熱灯や蛍光灯等のような従来の光源よりも優れた利点をもたらし、そのような利点は、例えば、寿命が長いこと、照明効率が高いこと、動作電圧が低いこと、照明出力の高速変調が可能なこと等を含む。
【０００３】
効率の良いハイパワーLEDはしばしば青色発光材料に基づく。所望の色(例えば、白色)の出力を有するLEDに基づく照明装置を形成する際、一般に蛍光体(phosphor)として知られる適切な波長変換材料が使用され、波長変換材料は、LEDから放出された光の一部を、より長い波長の光に変換し、所望のスペクトル特性を有する光の組み合わせを生成する。LEDから放出される青色光を、より長い波長の光に変換するために、多くの無機材料が蛍光材料として使用されてきた。しかしながら、最近、多くのLEDの無機蛍光体に取って代わる有機蛍光体材料が検討されている。有機蛍光体は、その発光スペクトルを位置(position)及び帯域幅の観点から簡易に調整することができるという利点を有する。更に、有機蛍光体材料は非常に高い透明性をしばしば有し、これが有利なことであるのは、多くの光吸収性の及び/又は反射性の蛍光体材料を使用するシステムと比較して、照明システムの効率が改善されるからである。更に、有機蛍光体は無機蛍光体よりもコスト的にかなり低い。
【０００４】
遠隔的な蛍光体LEDに基づく照明システムに有機蛍光体材料を応用することを阻む主な欠点は、光化学的な安定性(photo-chemical  stability)が貧弱なことである。酸素が存在する環境で青色光を照らすと、有機蛍光体は早々に劣化してしまうことが観測される。この問題を解決する試みが幾つかなされている。例えば、有機蛍光体を芳香族ポリエステル薄膜の中に組み込むと、蛍光体の寿命が顕著に改善されることが、かつて発見されている。しかしながら、アモルファス芳香族ポリエステルのガラス転移温度付近の動作温度では、ポリマの寸法安定性(dimensional  stability)が小さいという問題があり、これは、弱い光源の用途に対する母材に有機蛍光体を使用することを事実上制限してしまう。十分な寸法安定性の蛍光体薄膜を形成するために、蛍光体分子が、ストレスの下で2軸配向された(biaxially  oriented)(伸張された)及び結晶化された芳香族ポリエステル母材に混合され、ポリマのガラス転移温度よりかなり高い温度でも許容可能な寸法安定性を有する結晶性の又は部分的に結晶性の薄膜を形成することが考えられるかもしれない。しかしながら、有機蛍光体の光化学的な安定性は、2軸配向ポリマでは、有機アモルファス又は準結晶ポリマ母材の場合と比較して小さくなることが判明している。更に、2軸配向ポリマは大きな光学的透明性を示し、従って、申し分のない光出力を達成するには追加的な散乱粒子が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第2487218号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、感度の高い蛍光体材料を照明装置に組み込むための改善が当該技術分野で必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態による波長変換装置は、
非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルを有する母材の中に分散される有機波長変換化合物を有する波長変換層であって、前記芳香族ポリエステルの分子は主にランダムに配向した状態にある、波長変換層と、
少なくとも１つの支持要素と
を有する波長変換装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】連続的な支持層とともに波長変換装置を有する本発明の実施形態による発光装置の側断面図。
【図２】不連続的な支持層とともに波長変換装置を有する本発明の別の実施形態による発光装置の側断面図。
【図３】内的な支持要素を有する本発明の実施形態による波長変換装置の側断面図。
【図４】本発明の実施形態による波長変換装置を有する白熱電球代用ランプ(交換ランプ)の側面図。
【図５】ウェーブガイドの機能を有する指示要素を含む本発明の別の実施形態による発光装置の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施形態の概要＞
実施形態の課題は上記の問題を克服することであり、そのために、ソリッドステート発光装置で使用するのに適した波長変換要素を提供し、これは有機蛍光体の大きな光化学的な安定性及び大きな寸法安定性を示す。
【００１０】
本発明の第1の形態によれば、上記及び他の課題は波長変換装置によって達成され、波長変換装置は、非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルを有する母材の中に分散される有機波長変換化合物(organic  wavelength  converting  compound)を有する波長変換層を有し、芳香族ポリエステルの分子は主にランダムに配向した状態にあり、波長変換装置は少なくとも１つの支持要素を更に有する。ポリエステル母材の1軸又は2軸配向を回避することにより、有機波長変換化合物(有機蛍光体)は、光化学的な劣化に対して適切に保護される(すなわち、優れた耐性を示す)。支持要素は、芳香族ポリエステルのガラス転移温度の器辺又はそれより高い温度におけるポリエステル母材の寸法安定性を保証する。
【００１１】
本発明の一実施形態では、前記支持要素は前記波長変換層内に包まれる補強構造を有していてもよい。そのような補強構造を利用することにより、波長変換装置は、単一の波長変換層で形成されてもよい。例えば、前記支持要素は補強ファイバを有してもよい。
【００１２】
別の実施形態において、前記支持要素は、前記波長変換層に対して物理的に接触して設けられる少なくとも１つの支持層又は支持構造を有してもよい。前記支持層又は支持構造は連続的であってもよいし、或いは、不連続的であってもよい。連続的な支持層は、波長変換層の1つの面を全体的に被覆(又はカバー)していてもよく、薄膜又は厚膜であってよい。不連続的な支持層又は支持構造は、典型的には、波長変換層のうちの所定の領域をカバーせずに残し、例えば、枠組み形状、フレーム形状、リング形状、グリッド形状、光子形状等の形状を有し、支持要素が進行する光の経路の途中に存在しないように発光装置の中で配置される場合には、支持要素の光学的特性はさほど考慮せず厚く形成されてもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態において、例えば支持層又は支持構造である前記支持要素は透明であってもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態において、例えば支持層又は支持構造である前記支持要素は反射性又は散乱性を有していてもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態において、前記有機波長変換化合物がペリレン誘導体である。
【００１６】
本発明の一実施形態において、前記非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルは、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)を有していてもよい。非結晶又は準結晶の延伸されていないPETが導入され、ペリレン誘導体等のような有機蛍光体に関する優れた母材を提供する。
【００１７】
典型的には、本発明の実施形態で使用される前記非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステルは、７０％未満の程度の結晶性を有し、好ましくは５０％未満の結晶性を有し、より好ましくは３０％未満の結晶性を有し、例えば２０％未満の結晶性を有してもよい。そのような結晶性は熱アニール工程により達成されてもよいが、蛍光体の寿命を大きく減少させはしない。
【００１８】
別の形態において本発明は発光装置を提供し、発光装置は、
第１の波長範囲に属する光を放出するように形成されるソリッドステート光源と、
前記第１の波長範囲に属する光を受光するように形成される請求項１に記載の波長変換装置であって、前記有機波長変換化合物は、前記第１の波長範囲に属する光の少なくとも一部を第２の波長範囲に属する光に変換するように形成される、波長変換装置と、
を有する発光装置である。光源は、発光ダイオード(LED)又はレーザダイオードのような、中ないし強のパワーの(強度が中又は強である)ソリッドステート光源であってもよい。上述したように、波長変換要素は強い強度のLEDの動作温度でも寸法安定性を示し、その動作温度は芳香族ポリエステルのガラス転移温度を上回る。
【００１９】
本発明の一実施形態において、前記支持要素は、前記波長変換層に接触するように配置されかつ前記光源から前記波長変換層に至る光の経路から外れるように配置される支持構造を有してもよい。そのような実施形態では、支持要素は光学的特性にさほど配慮せずに設計されてもよい。他の実施形態では、支持要素は、前記波長変換層に対して物理的及び光学的に接するように配置されかつ前記ソリッドステート光源に対して光学的に接するように配置される連続的で透明な層を有してもよく、前記支持要素はライトガイドとして機能する。
【００２０】
更なる形態において、本発明は、上記の波長変換装置又は上記の発光装置を有するランプ又は照明器具を提供する。例えば、ランプは白熱電球代用ランプ(交換ランプ、付け替えランプ)であってもよい。
【００２１】
本発明は請求項に記載される事項についての全ての可能な組み合わせに関連することに留意を要する。
【００２２】
＜図面＞
本発明による上記及び他の形態は、以下において、本発明の実施形態を示す添付図面に関連して詳細に説明される。
【００２３】
図1は、連続的な支持層とともに波長変換装置を有する本発明の実施形態による発光装置の側断面図を示す。
【００２４】
図2は、不連続的な支持層とともに波長変換装置を有する本発明の別の実施形態による発光装置の側断面図を示す。
【００２５】
図3は、内的な支持要素を有する本発明の実施形態による波長変換装置の側断面図を示す。
【００２６】
図4は、本発明の実施形態による波長変換装置を有する白熱電球代用ランプ(改良ランプ)の側面図を示す。
【００２７】
図5は、ウェーブガイドの機能を有する指示要素を含む本発明の別の実施形態による発光装置の側断面図を示す。
【００２８】
図示されているように、層及び領域のサイズ(又は寸法)は説明の便宜上誇張されており、図面は本発明の実施形態による一般的構造を示すために提供されている。図中、同様な参照番号は同様な要素を指す。
【００２９】
＜実施形態の詳細な説明＞
以下、本発明は添付図面を参照しながら更に説明され、図面には今のところ好ましいと思われる本発明の実施形態が示されている。しかしながら、本発明は多くの様々な形態で実施されてよく、本願で示された実施形態に限定するように解釈されてはならず、むしろ実施形態は、説明の完全性や充実性を図り、本発明の範囲に対する当業者の理解を促すために提供されている。
【００３０】
本願の発明者は、芳香族ポリマ薄膜の1軸又は2軸延伸(uniaxial  or  biaxial  stretching)の結果から、薄膜に含まれる有機蛍光体の光化学的安定性は、1軸又は2軸延伸されない非結晶(amorphous)又は準結晶(semi-crystalline)の芳香族ポリエステルに含まれる有機蛍光体の安定性と比較して、顕著に劣化することを見出した。「非結晶」は「アモルファス」と言及されてもよい。「準結晶」は「半結晶」等と言及されてもよい。これは、ポリ(エチレンテレフタレート)のような芳香族ポリエステルを、有機蛍光体の母材として使用する利点を少なくとも部分的に減らしてしまう。例えば、本願の発明者は、60℃で黄色光(0.1W/cm2)又は青色光(5W/cm2)により照明する場合にPET母材(0.002-0.015wt％の重量濃度)の発光分子F305(BASF)は、2軸延伸されたPET薄膜の場合、延伸されてない状態と比較して、5倍以上高い割合で劣化したことを見出した。
【００３１】
更に、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)及びそれらの共重合体並びにポリ(エチレンナフタレート)(PEN)等のような非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステル薄膜は、芳香族ポリエステル分子はランダムに支配的に配向されており、非結晶又は準結晶の芳香族ポリエステル薄膜は、支持部材を利用することで安定化させることが可能なことが見出され、その支持部材は、外的な層又は構造或いは内的な補強構造(例えば、ポリマ母材の中に包含される補強ファイバ)であってもよい。その結果、優れた構造的な安定性だけでなく蛍光体の長寿命化を図る波長変換装置が提供される。
【００３２】
図1は、ソリッドステート光源101と、光源から発せられる光を受光するように形成される波長変換部材102と、を有する発光装置100を示す。「ソリッドステート」は「固体」又は「半導体素子」等と言及されてもよい。波長変換部材は、有機蛍光体と言及される有機波長変換化合物105を有し、有機波長変換化合物105は、波長変換層103を形成する例えばポリ(エチレンテレフタレート)である非結晶又は準結晶の芳香族エステルの母材の中に分散されている。典型的には、有機波長変換材料は、芳香族エステルの中に分子溶解されて(molecularly  dissolved)いてもよい。波長変換部材102は、ポリマ層に対して構造的な安定性を提供する支持層104を更に有する。非結晶又は準結晶の芳香族エステルを有する波長変換部材は、約75℃のようなガラス転移温度より高い温度で十分な寸法安定性を有し、強い光の発光装置でも波長変換部材を利用可能にし、波長変換部材の温度は動作の最中に70℃以上高くなってもよい。従って、本発明の一実施形態では、光源は中ないし強の光強度のソリッドステート光源であってもよく、例えば、500ルーメンより多く発光するモジュール又はLEDランプであってもよく、この場合の波長変換部材の表面での光強度は0.1W/cm2のオーダーである。
【００３３】
「準結晶(semi-crystalline)」により、ポリマはという用語は、ポリマが結晶領域を有することを意味し、すなわち、100％の非結晶(アモルファス)ではない。本発明の実施形態における準結晶の薄膜は、典型的には(体積で)70％未満の結晶を含み、ポリマ薄膜のうちの結晶相(crystalline  phase)は薄膜の体積のうち70％未満を形成することを意味する。
【００３４】
例えば、本発明の実施形態による芳香族エステルは、50％未満の程度の結晶性を有し、好ましくは30未満の結晶性を有し、例えば20％未満の結晶性を有し、具体的には約10％の結晶性を有していてもよい。ポリマの結晶性は、密度測定、熱量測定、X線回折、IR分光、核磁気共鳴分光等に関する文献に登場する技術により或いは他の技術により決定されてもよい。
【００３５】
本発明の実施形態によれば、使用される非結晶又は準結晶のポリマは、延伸には委ねられず、従って、1軸又は2軸配向性を全く有しない又は有するとしても非常に僅かな程度しか有しない。「延伸(stretch)」は「伸張」、「引張」等と言及されてもよい。典型的には、母材の芳香族ポリマ分子の配向は、主にランダムである。
【００３６】
本発明の一実施形態では、支持層104は少なくとも部分的に透明又は半透明であってもよい。
【００３７】
支持層104は、光源の動作温度で十分な寸法安定性を有する適切な如何なる材料で形成されてもよい。例えば、支持層は、結晶性のPET(crystalline  PET：CPET)又は熱的に安定な2軸配向PET(biaxially  oriented  PET：BOPET)を有するポリマ層であってもよい。ポリマの他の具体例は、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリ(メチルメタクリル)(poly(methyl  methacrylate)：PMMA)、ナイロン、及びそれらの共重合体などであるが、これらに限定されない。他の具体例は、エポキシ又はアクリレート等のような架橋されたポリマ系である。或いは、支持層はガラス板又は半透明のセラミック板であってもよい。いわゆる反射モードで動作する場合、支持層は、反射ポリマ、金属又はセラミック板であってもよい。
【００３８】
支持層104は基板として設けられ、その基板上に波長変換層が設けられてもよいし、或いは、支持層104は波長変換層103に対するコーティング(又は塗布物)として提供されてもよい。そのようなコーティングは、スクリーン印刷、ナイフコーティング、ブレード塗工により行われてもよい、或いは当該技術分野で既知の適切な如何なる他の塗布技術によって行われてもよい。波長変換層103及び支持層104は積層されてもよい。
【００３９】
図1に示されているように、波長変換部材102及び光源101は、典型的には、相互に隔てられて配置され、いわゆるリモート蛍光体の形態(remote  phosphor  configuration)を使用する。しかしながら、波長変換部材は光源の非常に近くに配置されてもよく、いわゆる近接形態(vicinity  configuration)であってもよいし、或いは、光源に直結していてもよい。更に、波長変換部材はいわゆる反射モードで配置されてもよく、遠方の又は近くの蛍光体が、変換後の光を光出力方向に反射する反射素子に設けられてもよい。本発明の一実施形態では、支持層104は反射モード形態における反射支持層であってもよい。光源は、典型的には、発光ダイオード(LED)又はレーザダイオード等のようなソリッドステート光源である。
【００４０】
波長変換部材は、意図される用途に応じて適切な如何なる寸法を有していてもよい。しかしながら、具体例として波長変換層は0.05mmないし0.4mmの範囲内の厚みを有してもよく、例えば0.05ないし0.3mmの範囲内の厚みを有してもよく、一例として0.2mmのような厚みを有してもよい。同様に、支持層は、0.05mmないし0.4mmの範囲内の厚みを有してもよく、例えば0.1ないし0.3mmの範囲内の厚みを有してもよく、一例として0.2mmのような厚みを有してもよい。
【００４１】
波長変換部材は、平坦な形状を有してもよいし、或いは代替的に他の形状(例えば、湾曲した形状)を有してもよい。例えば、波長変換部材は1つ以上の光源を包囲する保護ドーム又は透明なチューブ(又は管)の内部表面に適合するように湾曲していてもよい。
【００４２】
本発明の一実施形態では、支持層は反射性を有してもよく、その場合、波長変換部材は、典型的には、光源から発せられる光が波長変換層で先に受光され、少なくとも一部が屈折させられ、その後に反射性の支持層により反射されるように、光源の側に面した波長変換層とともに形成される。そのような形態は、通常、「反射モード」と言及される。
【００４３】
図2に示されるように、本発明の別の実施形態では、発光装置200は光源201と波長変換部材202とを有し、波長変換部材202は波長変換層203と不連続的な支持構造204とを有する。例えば、支持構造204は、グリッド構造(又は格子状の構造)、或いは、波長変換層の周囲に沿う構造等であってもよい。この場合における「周囲」は「外周」、「輪郭」、「境界」等と言及されてもよい。そのような実施形態では、図示されているように、光源から波長変換層に至る光の経路から支持構造204が外れるように、波長変換部材及び光源が配置される。
【００４４】
本発明の一実施形態において、波長変換部材はポリマ母材の中に分散される追加的な要素を有していてもよく、例えば、追加的な有機蛍光体、1つ以上の無機蛍光体、及び/又は、TiO2、Al2O3又はBaSO4等による粒子のような散乱要素を有していてもよい。本発明の一実施形態では、支持層が、そのような散乱粒子及び/又は1つ以上の無機蛍光体又は量子ドットを有していてもよい。
【００４５】
図3に示されるような更に別の実施形態による波長変換部材300では、支持部材が、波長変換層302の内部に包含される内的な補強構造(又は補強要素)303の形態で提供されてもよい。波長変換層は波長変換化合物(又は波長変換要素)301も有する。例えば、内的な補強構造303は、例えばガラスファイバ等のようなファイバであってもよいし、或いは、超高分子量ポリエチレン(ultrahigh  molecular  weight  polyethylene：UHMWPE)やポリアミド等のような配向ポリマであってもよい。代替的に、内的な補強構造は、例えば金属グリッド(格子状の金属)のようなグリッドであってもよい。
【００４６】
本発明の実施形態による波長変換部材及び発光装置は、様々な照明手段に適用可能である。例えば、図4は、白熱電球の代用として設計されるいわゆる交換ランプを示す。ランプ400はLEDに基づくランプであり、従来の電球ソケットに適合する基礎部(又はベース)401と、電球形状又はドーム形状の透明なカバー部材402とを備える。1つ以上の光源は、ベースの平坦な上部表面上に配置され、カバー部材により覆われる。本発明の実施形態による波長変換部材は、カバーにより包囲される空間内の適切な如何なる場所に設けられてもよく、例えば、カバー部材の内側表面上に設けられてもよい。
【００４７】
別の実施形態に関し、本発明の実施形態による波長変換部材及び発光装置は、発光管(luminescent  tube：TL)代用ランプに使用されてもよく、典型的には、細長い支持部材上で一列に配置されかつ少なくとも部分的に透明なチューブ(又は管)で包囲される複数のLEDを有する。本発明の実施形態による波長変換部材は、チューブ内の適切な如何なる場所に設けられてもよく、例えば、透明なチューブの内側の一部に設けられてもよい。
【００４８】
本発明の実施形態による波長変換部材及び発光装置の他の用途は、照明器具を含む多くの照明用途に応用されるLEDモジュールを含み、例えば、家庭用又は業務用の環境の照明のために吊り下げられる照明器具などを含む。
【００４９】
本発明の更に別の実施形態による発光装置の構成では、支持層がライトガイド機能(又は導光機能)も有する。図5にはそのような実施形態の一例が示されている。発光装置500は、いわゆる側面発光形態(side-lit  configuration)で配置される光源501及び波長変換部材502を有する。波長変換部材は連続的で透明な支持層504を有し、支持層504は、上側表面を介して波長変換層503と光学的に接触しかつ横側表面を介して光源と光学的に接触するように配置される。透明な支持層504は、内部の全反射により、光源から発せられた光を、波長変換層503の方に出力及び送出するまで誘導する。
【００５０】
本発明の実施形態において、波長変換層102、202、302、502は少なくとも1つの有機蛍光体を有する。適切な有機蛍光体の具体例は、ペリレン誘導体に基づく有機発光材料であり、例えば、ルモゲン(Lumogen)(登録商標)という名称でBASFにより市販されている化合物である。適切な化合物は、例えば、ルモゲンレッドF305、ルモゲンオレンジF240、ルモゲンイエローF083、ルモゲンF170、ルモゲンバイオレットF570等であるが、これらに限定されない。
【００５１】
波長変換部材において有機蛍光体と組み合わせて使用されてよい無機の波長変換材料の具体例は、量子ドットや量子ロッドを含む。量子ドットは、一般に、わずか数ナノメートルの幅又は直径しか有しない半導体材料の小さな結晶である。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放出する。従って、ドットのサイズを合わせることによって、特定の色の光を形成することができる。可視光の範囲で発光する多くの既存の量子ドットは、硫化カドミウム(CdS)及び硫化亜鉛(ZnS)等のような殻(shell)を伴うセレン化カドミウム(CdSe)に基づいている。リン化インジウム(InP)、硫化銅インジウム(CuInS2)及び/又は硫化銀インジウム(AgInS2)等のようなカドミウムによらない量子ドット(カドミウムフリー量子ドット)を使用することも可能である。量子ドットは非常に狭い放出バンドを示し、それらは飽和色を示す。更に、放出される色は、量子ドットのサイズを適合させることにより容易に調整できる。当該技術分野における如何なるタイプの量子ドットでも本発明に使用されてよい。しかしながら、環境の安全性や懸念に配慮する等の理由により、カドミウムによらない量子ドット或いは非常に僅かなカドミウムしか含んでいない量子ドットを利用することが好ましいかもしれない。
【００５２】
代替的に、本発明に使用される無機の波長変換化合物は、従来の無機蛍光体であってもよい。無機蛍光体材料の具体例は、例えば、セレニウム(Ce)がドープされたYAG(Y3Al5O12)又はLuAG(Lu3Al5O12)等を含むが、これらに限定されない。CeドープYAGは黄色っぽい光を放出するが、CeドープLuAGは黄緑っぽい光を放出する。赤色光を放出する他の無機蛍光材料の具体例は、例えばECAS及びBSSN等であるが、これらに限定されず、ECASはCa1-xAlSiN3:Euxであり、ここでxは0＜x≦1であるが、0＜x≦0.2であることが好ましく；BSSNはBa2-x-zMxSi5-yAlyN8-y:Euzであり、ここでMはSr又はCaを表し、0≦x≦1、0≦y≦4及び0.0005≦z≦0.05であり、好ましくは0≦x≦2である。
【００５３】
本発明の実施形態による発光装置、ランプ及び照明器具に使用される光源は、LED、UV-LED又はレーザダイオードであってもよいが、他の光源も同様に使用可能であると考えられる。例えば、LEDは、リモート蛍光体の技術との組み合わせの形態における、平坦な表面のLED半導体チップ、RGB-LEDs、ダイレクト蛍光体変換LED(direct  phosphor  converted  LED)、青色LED、紫LED、UV-LED等であってもよい。発光表面は、コーティングされていてもよいし、コーティングされていなくてもよいし、部分的にコーティングされていてもよい。「コーティング」は何らかの材料が塗布されることを意味する。
【００５４】
本発明は如何なる方法によっても上述の好適な実施形態に限定されないことを当業者は認める。更に、添付の特許請求の範囲内で多くの修正や変形が可能である。例えば、支持構造を含む上記の波長変換部材は、発光装置以外の光学装置及び光電気デバイスに使用されてもよい。例えば、波長変換部材は太陽光集光装置に使用されてもよい。
【００５５】
更に、本願の明細書、特許請求の範囲及び図面を参照することにより、開示される実施形態に対する変形が、請求項に係る発明を使用する当業者により把握され適用されることが可能である。特許請求の範囲において、「有する」という言葉が使用される場合、それは他の要素やステップを排除しておらず、「ある」又は「或る」という言葉が使用される場合、それは複数個存在することを排除していない。異なる事項が互いに異なる請求項で言及されているというそれだけの事実では、それら事項の組み合わせが有利に使用可能でないことを意味しない。
【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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【国際調査報告】
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