(57)【要約】【課題】  本発明は、光の放出を選択することができる燃焼型光放出装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、ナノメートルの大きさの一群のキャビティ（４）が形成された構造（１”）を含む燃焼型光放出装置（１０）であって、  上記キャビティ（４）内に触媒燃焼のプロセスが閉じ込められ、上記キャビティ（４）の大きさ及び／又は上記キャビティ相互の距離は、可視光領域の光が放出されるように、また同時に赤外線の放射を制限及び／又は減少するように選択されることを特徴とする装置にある。【選択図】図１１
2005197243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブマイクロメートル若しくはナノメートルの大きさの一群のキャビティ（４）が形成された構造体（１’、１”）を含む燃焼型光放出装置（７；１０）であって、
触媒燃焼プロセスが上記キャビティ（４）内に閉じ込められ、さらに上記キャビティ（４）の大きさ及び／又はそれらの相互の距離が、所定の第１波長を有する電磁波が上記構造体（１’、１”）により放出され、また伝播するように選択されることを特徴とする燃焼型光放出装置。
【請求項２】
上記のキャビティの大きさ、及び／又はその組織及び／又はそれらの相互の距離が、所定の第２波長を有する電磁波、特に赤外線が上記構造体（１’、１”）により放出され、また伝播することを抑制及び／又は減少させるように選択されることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項３】
少なくとも上記のキャビティの表面が、触媒材料（６）により形成されることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項４】
上記構造体が、陽極酸化されたポーラス状アルミナのフィルム（１’、１”）を含むことを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項５】
上記陽極酸化ポーラスアルミナフィルムが、サブマイクロメートル若しくはナノメートルの大きさの複数のポア（４）を備え、該ポア（４）は上記キャビティを構成し、少なくとも上記ポア（４）の表面に上記触媒材料（６）が析出されていることを特徴とする請求項３又は４記載の燃焼型光放出装置。
【請求項６】
上記触媒材料（６）が、無機タイプのもの、若しくは無機材料及び有機材料を組み合わせたものにより形成されたタイプのものであることを特徴とする請求項３又は５に記載の燃焼型光放出装置。
【請求項７】
上記触媒材料（６）が、金、プラチナ及びパラジウムからなる群から選択されることを特徴とする請求項３又は５に記載の燃焼型光放出装置。
【請求項８】
上記の各キャビティ（４）の端部が、燃料を導入するチャンバの内側に面するように上記構造体（１’、１”）が設置されることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項９】
上記キャビティ（４）は、実質的に２次元若しくは３次元構造（１”）の形態をとり、また、２つの各縦方向端面間で放射の発生及び伝播が可能となることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１０】
上記キャビティ（４）は、上記構造体（１”）を貫通し、２つの各縦方向端面において開口しているホールの形状をとることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１１】
液体状若しくは気体状燃料のためのタンク（１１）と、
上記キャビティ（４）の一方の端面が面するチャンバー（９；１５）に燃料を供給するための手段（１２）と、
発火手段（１３）と、
１以上の上記構造体（１’、１”）を有する放出装置（１４）とを備えることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１２】
上記チャンバー（１５）が、実質的にあらゆる形状、例えば球体状、平行パイプ状であり、燃焼の燃料及び支持体の蒸発及び混合のために設計されていることを特徴とする請求項８記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１３】
上記供給手段（１２）が、インクジェットタイプの装置（１２’）、上記チャンバー（９；１５）に気体状フローを導入するための手段、及び毛管現象により上記マイクロキャビティ（４）に液体燃料を導入するための手段から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１４】
上記発火手段（１３）が、
２つの電極間の電気放出、
摩擦作用若しくは機械的圧力、
電気化学的メカニズム、
電流により横断する元素の白熱光発光から選ばれる少なくとも１つにより、上記マイクロキャビティ（４）内において触媒燃焼のプロセスを誘発させるために作動することを特徴とする請求項１１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１５】
上記構造体は、少なくとも部分的に誘電体材料、特にＳｉＯ２により形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１６】
上記構造体は、少なくとも部分的に金属、特にタングステン、タンタル若しくはモリブデンにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１７】
上記構造体は、少なくとも部分的に半導体、特にシリコンにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の燃焼型光放出装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載された燃焼型光放出装置が、スタジアム内で、道路上で、若しくは広告のために使用される光源、ルミネッセント装置、ポータブルディスプレイ、若しくは大型の掲示板の製造のために使用されることを特徴とする燃焼型光放出装置。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれかに記載された燃焼型光放出装置が、自動車、道路工事用機械、建築現場での機械、さらに重車両等の輸送手段のためのランプに使用され、また緊急用、道路の標識用、若しくは一般的な発光のためのポータブルランプに使用され、特に建築現場用、工業用、住宅用、個人の住宅用に使用される、寿命が長い内包型燃料ランプに使用されることを特徴とする燃焼型光放出装置。
【請求項２０】
触媒燃焼型光放出装置（７）を製造するための方法であって、
i）サブマイクロメートル若しくはナノメートルの大きさの一群のキャビティ（４）を有する構造体（１’；１”）を形成するための工程と、
ii）上記キャビティ（４）の表面を被覆する触媒材料層（６）を析出させる工程とを有し、
上記マイクロキャビティ（４）の大きさ及び／又はその組織及び／又はそれらの間の距離が、所定の第１波長を有する電磁波が上記構造体（１’、１”）により放出され、また伝播するように、また同時に所定の第２波長を有する電磁波が上記構造体（１’、１”）により放出され、また伝播することが抑制及び／又は減少されるように決定されることを特徴とする製造方法。
【請求項２１】
上記工程iが、アルミニウム層（２）の陽極酸化の連続工程を含み、それにより少なくとも部分的に上記構造を構成するフィルムであって、均一な陽極酸化ポーラスアルミナ（１’、１”）のフィルムを得ることを特徴とする請求項２０記載の製造方法。
【請求項２２】
上記工程iiが、スパッタリング、化学的気相成長法、及び物理的気相成長法から選択された技術により実行されることを特徴とする請求項２０記載の製造方法。
【請求項２３】
上記工程iiが、パルス電析、浸漬、磁場に基づいた析出技術、化学的気相成長法、若しくは物理的気相成長法から選択される技術により行われることを特徴とする請求項２０記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼型光放出装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の技術において、液体若しくは気体の燃料により光放出を行う様々な種類の装置が知られている。上記既知の装置は、非常に広く行き渡っているけれども、全く効率的でない。これは、例えば、赤外線の放出が多いためである。赤外線は、可視光スペクトルを構成する波長３８０〜７８０ｎｍに属さない波長の電磁波である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、主に光放出の選択性を得ることができる燃焼型光放出装置を提供することを目的とする。本発明は、エネルギー源として燃焼が使用されるけれども、赤外線の放出を完全に防止若しくは抑制し、可視光領域に光放出のピークを発生させる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る上記目的は、添付の特許請求の範囲において特定される特性を有する燃焼型光放出装置、及び当該燃焼型光放出装置を製造する方法により達成される。上記添付の特許請求の範囲は、本明細書の欠くことができない部分である。
【０００５】
さらに、本発明の目的、特性、及び利点は、次の詳細な説明及び添付の図面から明らかになる。これらの詳細な説明及び図面は、説明のための具体例のみにより与えられるが、これらの詳細な説明及び図面に限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の根底にある概念は、ポーラス状の高均一構造体であって、特に赤外線の放出及び伝播を抑制するように作製された構造体のナノメートル若しくはサブマイクロメートルのキャビティに触媒燃焼プロセスを閉じ込めることにある。この赤外線は、燃焼の化学反応により放出される電磁波の大部分を占めている。この燃焼は、光の放出を伴う。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態において、上述のポーラス構造は、陽極酸化ポーラス状アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）により得られる。ここで、上記アルミナは透過性の特性を有する。
【０００８】
ポーラス状のアルミナは、観念的には、アルミナマトリックスに埋められた中空円柱状の格子により表される構造体を有する。ポーラスアルミナは、ガラス、石英、シリコン、タングステン等の基板上で、高純度のアルミホイル若しくはアルミフィルムを陽極酸化するプロセスにより得ることができる。
【０００９】
図１は、具体例により、ポーラスアルミナのフィルムの一部を例示している。全体を通して、このポーラスアルミナのフィルムを１で示しており、これはアルミニウムフィルム２の陽極酸化により得られる。このアルミニウムフィルム２は、適切なサブ基盤Ｓの上に配置されている。アルミナ層１は、互いに直に近接する略六角形状のセル３により形成されている。このセル３のそれぞれは、サブ基盤Ｓの表面に略垂直に形成されたポーラス４からなる直線状ホールを中央に有する。各セル３の、層２側の端部は、略半球状の閉じた部分を有する。閉じた部分の集合は、フィルム１のポーラス状でない部分、若しくはバリアー層５を構成する。
【００１０】
例えば、酸性の電解液（メタノール＋リン酸、シュウ酸、若しくは硫酸）を用いて、電解液、及びプロセスの物理的、化学的及び電気化学的パラメータを適切に選択することにより、組織を制御しながらフィルム１を成長させることができる。また、適切なプロセス条件（時間、電圧、電流、攪拌及び温度）において、高い均一性を有するポーラスフィルムを得ることができる。このためには、セル３の大きさ、密度、ポーラス４の直径、及びフィルム１の深さを変更する。例えば、化学的処理によりポーラス４の直径を大きくしたり若しくは制限したりすることができる。一般的にポーラス４の大きさは５０〜５００ｎｍである。
【００１１】
図２の概略図に示しているように、ポーラスアルミナフィルム１の製造方法の第１工程は、サブ基盤Ｓ上にアルミニウム層２を析出させることである。このオペレーションでは、１μｍ〜５０μｍの膜厚を有する高純度材料を析出させる必要がある。アルミニウム層２を析出させるための好ましい技術は、熱蒸着、電子ビーム蒸着、若しくはスパッタリングである。
【００１２】
上記のアルミニウム層２を析出させる工程の次に、上記アルミニウム層自体を陽極酸化させる工程を行う。上述のように、アルミニウム層２の陽極酸化のプロセスは、得ることが望まれるポーラス４の大きさ、及びそれらの間の距離に従って、様々な電解溶液を使用して実行してもよい。
【００１３】
同じ電解液の場合、濃度、電流密度及び温度は、ポーラス４の大きさに最も影響を与えるパラメータである。電解液セルの配置は同様に重要である。これは、対応する陽極燃焼プロセスの均一性により電界の力線を適切に分配するためである。
【００１４】
図３は、アルミニウム層２を最初に陽極酸化した結果物を概略的に示したものである。概略的に示したように、アルミニウム層２の最初の陽極酸化で得られたアルミナフィルム１Ａは、均一の構造ではない。図１に示されるような、高い均一性を有する構造体とするため、さらに次の陽極燃焼プロセスを実行することが必要である。この陽極燃焼プロセスとは、つまり、
i）結果として図３に示すものが形成される第１陽極酸化工程と、
ii）酸溶液（例えばＣｒＯ３、及びＨ３ＰＯ４）により行われる減少工程であって、不均一なアルミナフィルム１Ａを化学エッチング剤で減少させる工程と、
iii）エッチング工程の間に取り除かれずに残ったアルミナフィルム１Ａの一部を第２陽極酸化する工程とを備える。ここで、図４は上記エッチング工程の後のアルミニウム層２を概略的に示している。
【００１５】
ポイントii）に示したエッチング工程は重要である。これは、アルミナ１Ａの残余部分に、第２陽極酸化工程でアルミナ自身が成長する選択的な領域を画定するためである。
【００１６】
エッチング及び陽極酸化の連続オペレーションを多数回実行すると、その構造はさらに改善され、図５に概略的に示すように非常に均一となる。図５では、アルミナフィルム１は均一である。
【００１７】
上述のように、本発明に係るポーラス構造体のナノメートル若しくはサブマイクロメートルのキャビティにおいて、触媒燃焼、即ち、活性閾値を減少させる機能を有する材料の存在下で起こる表面反応が閉じ込められる。
【００１８】
よく知られているように、金、プラチナ、及びパラジウム等のいくつかの金属は、触媒燃焼反応を促進するための触媒として機能しうる。同様に、触媒燃焼のプロセスは触媒表面でのみ起こり、このプロセスは表面／体積比が高い方が好ましく、また有炎プロセスの場合より充分低い温度で進み、さらに燃料と空気との間の比率の幅がより広いという事実が知られている。
【００１９】
上記例示されたケースに関して説明する。図５に示すような陽極酸化ポーラスアルミナのフィルム１を得た後、例えばプラチナ等の触媒を析出させる工程を実行する。
【００２０】
図６に、触媒材料６を析出させたアルミナフィルム１を示している。この触媒材料６は、少なくともポーラス４の表面を被覆している。
【００２１】
蒸着、電析、及び浸漬等の既知の技術を使用して、アルミナ１のポーラス４の中に触媒材料６を析出させてもよい。具体例として、本発明に係る可能性として考えられる手段の中から、スパッタリング技術（スパッター被覆機）を使用する。このスパッタリング技術は、確実にアルミナ１の構造の均一性を保持し、触媒材料をポア４の中に進入させることができる。この触媒材料は、ポア４の表面を被覆する。触媒６を析出させるために、多くの場合、同様の効果若しくは同一の効果をもたらす技術、例えば化学的気相成長法（ＣＶＤ）及び物理的気相成長法（ＰＶＤ）等を用いてもよい。触媒コーティングのために使用される他の技術として、パルスタイプのものであってもよい。
【００２２】
一般的に、ナノ構造のサブレイヤーは、アモルファス金属、セラミック若しくは半導体タイプのもの（例えばシリコン）であっても良く、この２次元若しくは３次元のナノ構造体は、リソグラフィーエッチング技術、好ましくは電解技術により得てもよい。本発明の内容から離れることなく、触媒コーティングは、可能性として考えられる最も低い温度において燃焼プロセスを誘発させる機能を有し、そして、既知の無機触媒コーティング若しくは有機物と無機物を合わせたコーティングから選択してもよい。さらに、パラジウム若しくはプラチナ等の高価な元素を必要としない。燃焼用の燃料とサポータと間の反応プロセスが一旦誘発されると、この反応は主にナノポーラス構造により均一化される。
【００２３】
図７は、本発明に係る光放出装置７の概略断面図である。図７において、参照番号８は、透明の支持体を示している。触媒６が設けられたアルミナフィルム１’は、上記透明支持体に取り付けられている。例示されたケースにおいて、これは本発明に係る装置の目的のために厳密には必要でないけれども、サブ基盤Ｓ及びアルミニウム層２は除去され、バリアー層５は、例えばエッチングにより局所的に減少している。
【００２４】
チャンバ若しくはダクト９を支持体８の上面に積層させる。このチャンバ若しくはダクトにおいて、触媒燃焼のプロセスに必要なガス燃料を導入し、アルミナフィルム１’のポア４の開口部は、上記チャンバ９に直接接している。このガス燃料は、矢印Ｆにより示される。燃料が液体である場合、チャンバ内の圧力若しくは温度は異なるため、その燃料は蒸発して、ナノ構造体材料の孔において、燃焼の支持体と反応する。
【００２５】
触媒燃焼のプロセスが促進されるサブマイクロメートルの規則正しいポーラス状構造体１’は、本発明によれば、サブマイクロメートルの一群の円柱状キャビティの機能を果たす。各キャビティに燃焼は閉じ込められるが、より一般的に言えば、この構造体は、所定の波長の電磁波（特に赤外線）の放出及び伝播を抑制若しくは少なくとも減衰させるフォトニック結晶として機能することができる。特定のケースにおいて、触媒をコーティングする前の陽極酸化ポーラスアルミナは、実際六角対称性を有する２次元フォトニック結晶の形状的特性を有する。
【００２６】
フォトニック結晶の根底にある理論は、ヤブロノビッチの業績からもたらされるものである。この理論により、フォトンの特性に影響を与えるような特徴を有する材料を提供することができる。これは、半導体結晶が電子の特性に影響を与えるのと同様である。
【００２７】
ヤブロノビッチは、１９８７年に、構造が屈折率の周期的変化を示すような材料は、そのフォトニックモードの特性を劇的に変更することができることを示した。この観測は、物質により、光の透過及び放出の特性を制御、及び操作する分野において、新たな展望を切り開いた。
【００２８】
より詳細に説明すると、半導体結晶中を移動する電子は、結晶を構成する原子の原子核との相互作用により発生する周期的なポテンシャルにより影響を受ける。この相互作用により、禁制帯から分離した一連の許容帯が形成される。
【００２９】
同様の現象がフォトニック結晶中のフォトンの場合にも起こる。このフォトニック結晶は、一般的に透明の誘電体材料により形成されたボディにより構成される。この誘電体材料には、均一な一群のマイクロキャビティが形成され、このマイクロキャビティには、空気、若しくは他の手段が配置されており、これらは、母体のマトリクスとは全く異なる屈折率を有する。屈折率間の相違により、フォトニック結晶のキャビティ中に、所定の波長を有するフォトンを閉じ込めることができる。フォトン（若しくは電磁波）は、ポーラスマトリクスとキャビティとの屈折率の差により閉じ込められ、この閉じ込めにより許容エネルギー領域が形成される。ここで、この許容エネルギー領域は、禁制エネルギー領域から分離されている。禁制エネルギー領域は、フォトニックバンドギャップ（ＰＢＧ）と称される。このため、フォトニック結晶の２つの基本的な特性が許される。
i）キャビティの大きさ、キャビティ間の距離、および屈折率の差を制御することにより、所定の波長のフォトンの自発的な放出及び伝播を抑制することができる。特に、キャビティの大きさは、自発的な放出の可能性を決定し、キャビティの周期性若しくは格子ピッチは、フォトニックバンドギャップのポジションを決定する。
ii）フォトニックバンドギャップ内にドーパント不純物が存在する半導体の場合のように、許容エネルギーレベルを発生させることができる。
【００３０】
本発明によれば、基本的にフォトニック結晶の上述の特性を利用して、高い反射性の壁部を有するマイクロキャビティを得る。このマイクロキャビティに触媒燃焼は閉じ込められ、またバンドギャップのため、このマイクロキャビティの中を伝播することができない周波数の光が反射される。さらに、マイクロキャビティの表面は、フォトニックバンドギャップに属する波長の光に対してミラーとして作用する。
【００３１】
本発明により提供される閉じ込められた触媒燃焼のプロセスは、以下の反応式により記載される。
Ａ＋Ｂ→Ｃ＋Ｄ＋ｈν＋ε
ここで、Ａ及びＢは燃焼用の燃料及び支持体（コンブレント）を示し、Ｃ及びＤは反応の最終元素を示し、ｈνの項はマイクロキャビティにおける触媒燃焼により発生する光放出を示し、εは熱放出の形で放出されるエネルギーを示している。
【００３２】
陽極酸化されたポーラスアルミナは部分的に透過性を有し、さらにマイクロポア４の形状により許される波長を外に伝達することができる。
【００３３】
図８のグラフにより、曲線Ａが、黒体曲線の傾向をどれだけ有しているかを示している。この曲線Ａは、閉じ込めた状態でない触媒燃焼のプロセスにおける光の放射を示す。本発明の場合（曲線Ｂ）、エネルギースペクトル密度は、ピークを示す。このピークは、触媒プロセスの空間的閉じ込めに起因し、またマイクロキャビティの形状のコンディションに依存し、スペクトルバンドに存在する（マイクロキャビティの光学バンドにおける自発放出の上昇に関して説明するために、論文（「マイクロスコープ光学キャビティにおける特異的自発放出時間」フィジックレビューレター、５９巻、Ｎｏ．２６、１９８７年１２月２８日）を参照）。
【００３４】
特にサブマイクロメートルの円柱状キャビティにおいて、本明細書に記載された実施の形態のように、次の関係式が当てはまる。
許容帯  ：  λ＜１．７ｄ
禁制帯  ：  λ＞１．７ｄ
ここで、ｄはマイクロキャビティの直径若しくはより一般的に言えば各反射壁間の距離である。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態において、均一なポーラスアルミナフィルムが得られた後、バリアー層５を全体的若しくは部分的に取り除く工程を実行し、ポア４の両端部を開口させる。上述のバリアー層５を除去若しくは減少させる工程には、２つの連続工程が考えられる。即ち、
電流を流すことなく、さらに先に行われた陽極酸化処理と同一の電解液中で実行されるポア４を拡張する工程、
先に行われた陽極酸化処理の時と同一の電解液中で非常に低い電流を流すことにより実行されるバリアー層５の減少工程
である。この工程において、陽極酸化に特有の平衡式は得られない。アルミナの形成のプロセスではなくエッチングプロセスが好ましい。
【００３６】
図９及び１０は、実際、概略的にアルミナフィルム１”の一部を示している。バリアー層５を除去すると、触媒６により被覆されているアルミナフィルムのポア４は、その両端で開口することとなる。
【００３７】
触媒６を析出させる前と後の両方において、即ち図５に示した工程を行った後若しくは図６に示した工程を行った後において、バリアー層５の減少／除去工程を実行してもよい。
【００３８】
具体例により、図１１及び１２は、本発明により得られる装置の予定された別の実施の形態を概略的に示したものであるが、この具体例は限定するためのものではない。ここで、使用されるポーラス状構造体のポア４の両端は開口している。例示された装置１０は、燃料タンク１１、燃料を運搬及び供給するシステム１２、電気的若しくは電気化学的タイプ若しくはより一般的には圧力若しくは摩擦作用のタイプのスイッチオン／オフシステム１３及び厳密な意味でのポーラス構造若しくは放出装置１４からなる。この放出装置１４は、上述のように、高反射壁を備えるマイクロキャビティを含むように作製される。このマイクロキャビティは触媒が設けられる。
【００３９】
例示された実施の形態において、放出装置１４は、ミツバチの巣状のフレームを備える。このフレームは、触媒を有するポーラス構造１”により形成される壁部、若しくはこれらのポーラス構造体１”を含む壁部をサポートし、球形のチャンバー１５を形成する。より一般的には、平坦な表面を有するか若しくは曲率を有するサブレイヤーから光を出すことができる。
【００４０】
液体状の燃料を使用する場合、インクジェットタイプの装置により、チャンバー１５及びマイクロキャビティ１４への燃料の注入を制御してもよい。このインクジェットタイプの装置は、図１３において１２’により概略的に示され、運搬及び供給装置１２の一部を形成している。別の実施の形態では、使用されるポーラス材料１”は、マイクロキャビティ４に気体状燃料を流すのに適切なタイプであってもよい。この場合、例えば予め混合されたガス状フローをチャンバー１５に導入する。このフローは、図１４の矢印Ｆにより概略的に示されている。液体燃料の場合、ポーラス材料を介した毛管現象により、燃料をマイクロキャビティに導入する。このポーラス材料には、セラミックタイプのもの、ガラス質のもの、金属タイプのもの若しくは芯タイプのものがある。長い形状を有し、２つ以上の部分に分割された円柱状セラミック材料を使用することが好ましい。これは、燃料のフローを電気的、電気化学的若しくは手動で制御することができるからであり、また頑丈であるからである。ナノポーラス円柱状体を形成するパーツが接触している時、これらのパーツは毛管現象により燃料を通過させることができる。逆に、円柱状体のパーツが分離されると、燃料をチャンバへ流すことは停止される。燃料をチャンバへ流すのは、燃焼用の燃料とコンブレントを混合するためである。
【００４１】
様々な方法により、装置１０のスイッチを入れること、即ちマイクロキャビティ４内で燃焼プロセスを始動させることができる。排他的でない具体例により、スイッチを入れることが、ピエゾ電気素子により作製されている２つの電極間における高電圧電気放出を介して、また機械摩擦を介して、若しくは電流により横断する金属元素の白熱光発光を介してなされるように、システム１３を作製することができる。
【００４２】
閉じ込められた燃焼による発光装置のスイッチを入れることは、使用される燃料のタイプと、また、燃料を供給するためのシステムと部分的に関連している。気体状燃料の場合、機械的タイプ若しくは電気化学的タイプ又はソレノイドバルブタイプ等の遮断手段が考えられる。液体燃料の場合は、様々な種類のシステムを設けることができる。例えば、
供給システムがインクジェット技術に基づいている場合、供給システム１２’の電気的不活性化により、光放出装置のスイッチを切る。
毛管現象による供給の場合、機械的遮断機を供給システム１２の上流若しくは下流に配置する。
【００４３】
上述のように、ポーラス構造の特性を規定するパラメータの値、特にポアの直径及び格子ピッチを適当に選択することにより、所定の波長の電磁波が自発的に放出され伝播することを抑制し、若しくは少なくとも減少させることができ、他の所定の波長の電磁波の自発的な放出及び伝播を同時に可能とすることができる。キャビティ内に閉じ込めることにより、放出に利用される最終状態を再分配する。フォトンは、キャビティの特徴的モードで放出される。
【００４４】
上記斜視図において、赤外線の自発放出及び伝播を抑制し、同時に可視光領域に自発放出のピークを得ることができるフォトニックバンドギャップとなるように格子は作製される。このために、例えばフィルム１’、１”のポア４の直径は、２００ｎｍ〜４００ｎｍの間、より好ましくはおよそ３００ｎｍ辺りである。また、格子ピッチは、２００ｎｍ〜５００ｎｍの間、より好ましくはおよそ４００ｎｍである。
【００４５】
陽極酸化ポーラスアルミナを使用することは、本発明に係る装置にとって特に好ましい。これは、上述のように、電解液の適切な選択により、また、製造プロセスの物理的、化学的及び電気化学的パラメータの適切な選択により、ポーラスアルミナの高均一性フィルムを得ることができ、フィルム１’、１”の深さ同様、ポア４の直径、セル３のサイズ及び密度を選択することができる。
【００４６】
ポーラス構造を提供するため、若しくは、多くの場合ナノメトリック半径（好ましくは５０〜３００ｎｍ）のキャビティ若しくはホールを備える構造を提供するために使用される材料は、ポーラスアルミナ以外、例えばシリコン半導体若しくは誘電体の場合はＳｉＯ２、また金属の場合、タングステン、タンタル、及びモリブデンである。勿論、選択される材料は、高い融点を有していなければならない。
【００４７】
上述のことから、本発明に係る装置において、放出の特性が必要条件に従ってどのように選択されているかを十分に理解することができるだろう。このため、この放出装置は、例えばスタジアム内で、道路上で、若しくは広告のために使用される光源、ルミネッセント装置及び表示装置、大型インフォメーションパネルの製造に応用することができる。この装置は、同様に自動車、重量機械（トラクタ若しくは掘削機）、重車両等の交通手段用白熱ランプの製造のために使用され、また緊急時の発光のため、道路標識のため、一般的な発光のためのポータブルランプの製造のために使用され、さらに道路上、若しくは建築現場で使用するため、工業的に使用するため、家庭的に使用するため、若しくは個人の住宅に使用するための寿命が長い内包型燃料ランプを製造するために使用される。この内包型燃料ランプは、バッテリーランプ若しくは燃料ランプに代わるものである。
【００４８】
勿論、本発明の原則を害することなく、実施例のみにより本明細書において記載され例示されたものから、構成の詳細及び実施の形態を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、フォトニック結晶タイプの高均一ナノポーラス構造、若しくは規則的ではないが、所望の電磁波の発生及び伝播を抑制するような直径を有する孔を密集して分配したより一般的な構造体の概略部分斜視図である。上記構造体は、本発明に係る装置を得るために使用される。
【図２】図２は、本発明に係る装置を得るために使用されるポーラス構造体の可能性として考えられる製造方法における連続工程により得られる結果物を示した概略断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る装置を得るために使用されるポーラス構造体の可能性として考えられる製造方法における連続工程により得られる結果物を示した概略断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る装置を得るために使用されるポーラス構造体の可能性として考えられる製造方法における連続工程により得られる結果物を示した概略断面図である。
【図５】図５は、本発明に係る装置を得るために使用されるポーラス構造体の可能性として考えられる製造方法における連続工程により得られる結果物を示した概略断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る装置を得るために使用されるポーラス構造体の可能性として考えられる製造方法における連続工程により得られる結果物を示した概略断面図である。
【図７】図７は、本発明に係る装置の概略断面図である。
【図８】図８は、閉じ込められていない状況における触媒燃焼プロセスのスペクトル放射（曲線Ａ）、及び本発明に係るナノキャビティに閉じ込めた状況における触媒燃焼プロセスのスペクトル放射（曲線Ｂ）を示したグラフである。
【図９】図９は、本発明に係る装置を得るために使用されるポーラス構造体の概略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る装置を得るために使用されるポーラス構造体の概略斜視図である。
【図１１】図１１は、図９及び１０に示されたタイプのナノ構造体を使用した、本発明に係る装置の概略斜視図である。
【図１２】図１２は、図９及び１０に示されたタイプのナノ構造体を使用した、本発明に係る装置の概略断面図である。
【図１３】図１３は、図１１及び１２に例示された装置の、可能性として考えられるバリエーションの部分断面図である。
【図１４】図１４は、図１１及び１２に例示された装置の、可能性として考えられるバリエーションの概略図である。
【図１】
2005197243.tif 000003
【図２】
2005197243.tif 000004
【図３】
2005197243.tif 000005
【図４】
2005197243.tif 000006
【図５】
2005197243.tif 000007
【図６】
2005197243.tif 000008
【図７】
2005197243.tif 000009
【図８】
2005197243.tif 000010
【図９】
2005197243.tif 000011
【図１０】
2005197243.tif 000012
【図１１】
2005197243.tif 000013
【図１２】
2005197243.tif 000014
【図１３】
2005197243.tif 000015
【図１４】
2005197243.tif 000016