(57)【要約】ＵＶＬＥＤをベースにした光源に組み込まれているＵＶ反射器（１０）は、ＵＶ放射線の周囲への放出量を低減し、光源の効率を上げる。ＵＶ反射器は、ＵＶＬＥＤ（２０）が放出するＵＶ光の波長の約１０分の１より小さい平均粒子直径を有するナノメートルサイズの粒子（２８）で作られており、ＬＥＤ（２０）を取り囲むモールド成形又は鋳造成形材料（２２）内に分散配置されている。別のＵＶ反射器は、高屈折率を有する材料と低屈折率を有する材料を交互に積層した一連の層（７２、７４）で構成され、各層は、波長の４分の１を材料の屈折率で除した物理的厚さを有している。多重層反射器（７０）の表面に形成されているナノメートルサイズの肌理（１１０）は、ＵＶ放射線の周囲への放出を更に低減する。ＵＶＬＥＤベースの光源（１０）は、ＵＶＬＥＤ（２０）の周りの透明な材料（２２）の封入構造体（３０）上に配置されている多重層反射器（７０）を含んでおり、ＵＶ励起蛍光体の粒子（２６）が透明材料（２８）内に分散配置されている。或いは、透明な材料は、ＵＶ放射線散乱材料（２６）のナノメートルサイズの粒子を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に透明な材料内に分散配置されているＵＶ放射線散乱材料の粒子を備えているＵＶ反射器において、前記ＵＶ放射線散乱材料は、前記実質的に透明な材料の屈折率とは異なる屈折率を有しており、前記屈折率は、５５５ｎｍの波長を有する光で測定されることを特徴とするＵＶ反射器。
【請求項２】
前記散乱材料は、テルル化鉛、セレン化鉛、硫化鉛、ゲルマニウム、リン化ガリウム、シリコン、ひ化インジウム、ひ化ガリウム、ひ化アルミニウム、ルチル、リン化ホウ素、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、テルル化亜鉛、臭ヨウ化タリウム、方解石、炭化珪素、硫化カドミニウムランタン、チタン酸ストロンチウム、タリウムクロロブロマイド、ダイヤモンド、ファビュライト、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、酸化ゲルマニウム、塩化銀、酸化ハフニウム、ヨウ化リチウム、ジルコン、酸化イットリウム、一酸化シリコン、サファイア、ヨウ化セシウム、ランタンフリントガラス、臭化セシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、重フリントガラス、三ふっ化ランタン、シリカ、ふっ化リチウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化カリウム、ふっ化ナトリウム、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のＵＶ反射器。
【請求項３】
前記ＵＶ放射線散乱材料の前記屈折率は、前記実質的に透明な材料の屈折率より小さいことを特徴とする、請求項１に記載のＵＶ反射器。
【請求項４】
前記ＵＶ放射線散乱材料は、ふっ化リチウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化カリウム、ふっ化ナトリウム、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項３に記載のＵＶ反射器。
【請求項５】
前記ＵＶ放射線散乱材料は、その粒子集団の９５％を上回る粒子が、前記実質的に透明な材料内のＵＶ放射線の最大波長の約半分より小さい粒子直径を有しており、前記波長の約１０分の１未満の平均粒子直径を有している粒状の誘電体材料であることを特徴とする、請求項１に記載のＵＶ反射器。
【請求項６】
少なくとも第１屈折率を有する材料と第２屈折率を有する材料を交互に積層させた複数の層を備えているＵＶ反射器であって、前記第１屈折率は、前記第２屈折率より小さいことを特徴とするＵＶ反射器。
【請求項７】
前記第１屈折率は、入射光が前記ＵＶ反射器に衝突する前に通る媒体の屈折率より小さく、前記第２屈折率は、前記媒体の屈折率より大きいことを特徴とする、請求項６に記載のＵＶ反射器。
【請求項８】
前記第１屈折率は、約２より小さく、望ましくは約１．５より小さく、更に望ましくは約１．４より小さく、最も望ましくは約１．３より小さいことを特徴とする、請求項６に記載のＵＶ反射器。
【請求項９】
前記第１屈折率を有する前記材料は、ヨウ化リチウム、ジルコン、サファイア、ヨウ化セシウム、ランタンフリントガラス、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、重フリントガラス、シリカ、ふっ化リチウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化カリウム、ふっ化ナトリウム、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項８に記載のＵＶ反射器。
【請求項１０】
前記第２屈折率は、約１．５より大きく、望ましくは約１．７より大きく、更に望ましくは約２より大きく、最も望ましくは約２．３より大きいことを特徴とする、請求項６に記載のＵＶ反射器。
【請求項１１】
前記第２屈折率を有する前記材料は、テルル化鉛、セレン化鉛、硫化鉛、ゲルマニウム、リン化ガリウム、シリコン、ひ化インジウム、ひ化ガリウム、ひ化アルミニウム、ルチル、リン化ホウ素、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、テルル化亜鉛、臭ヨウ化タリウム、方解石、炭化珪素、硫化カドミニウムランタン、チタン酸ストロンチウム、タリウムクロロブロマイド、ダイヤモンド、ファビュライト、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、ニオブ化リチウム、ニオブ化カリウム、酸化ゲルマニウム、塩化銀、酸化ハフニウム、ヨウ素酸リチウム、ジルコン、酸化イットリウム、一酸化シリコン、サファイア、ヨウ化セシウム、ランタンフリントガラス、臭化セシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、重フリントガラス、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１０に記載のＵＶ反射器。
【請求項１２】
前記複数の層の第１層は、前記第１屈折率を有する材料を備えており、前記第１層は、ＵＶから可視のスペクトルの波長を有する入射光を受け取ることを特徴とする、請求項６に記載のＵＶ反射器。
【請求項１３】
前記第１屈折率より小さい第３屈折率を有する材料の追加層を更に備えており、前記追加層は、前記第１層に取り付けられ、前記入射光を受け取ることを特徴とする、請求項１２に記載のＵＶ反射器。
【請求項１４】
前記複数の層は、それぞれ、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の物理的厚さを有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは５５５ｎｍの光の波長で測定した前記層の材料の屈折率であることを特徴とする、請求項１２に記載のＵＶ反射器。
【請求項１５】
前記複数の層は、奇数の層を含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載のＵＶ反射器。
【請求項１６】
前記奇数の層の数は５以上であることを特徴とする、請求項１５に記載のＵＶ反射器。
【請求項１７】
前記奇数の層の数は望ましくは１１以上であることを特徴とする、請求項１５に記載のＵＶ反射器。
【請求項１８】
入射光が衝突する前記ＵＶ反射器の表面に形成されている複数の突起を更に備えていることを特徴とする、請求項１２に記載のＵＶ反射器。
【請求項１９】
前記突起は前記第１層と同じ材料で作られていることを特徴とする、請求項１８に記載のＵＶ反射器。
【請求項２０】
前記突起は、円錐、角錐及び半球形から成るグループから選択される形状を有していることを特徴とする、請求項１９に記載のＵＶ反射器。
【請求項２１】
前記突起は、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の最大寸法を有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは５５５ｎｍの光の波長で測定した前記突起の材料の屈折率であることを特徴とする、請求項１８に記載のＵＶ反射器。
【請求項２２】
前記最大寸法は前記突起の高さであることを特徴とする、請求項２１に記載のＵＶ反射器。
【請求項２３】
前記最大寸法は前記突起の基部の最大断面寸法であることを特徴とする、請求項２１に記載のＵＶ反射器。
【請求項２４】
前記入射光が衝突する前記追加層の表面に形成された複数の突起を更に備えていることを特徴とする、請求項１３に記載のＵＶ反射器。
【請求項２５】
前記突起は前記追加層と同じ材料で作られていることを特徴とする、請求項２４に記載のＵＶ反射器。
【請求項２６】
前記突起は円錐、角錐及び半球形から成るグループから選択される形状を有していることを特徴とする、請求項２５に記載のＵＶ反射器。
【請求項２７】
前記突起は、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の最大寸法を有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは５５５ｎｍの光の波長で測定した前記突起の材料の屈折率であることを特徴とする、請求項２４に記載のＵＶ反射器。
【請求項２８】
前記最大寸法は前記突起の高さであることを特徴とする、請求項２７に記載のＵＶ反射器。
【請求項２９】
前記最大寸法は前記突起の基部の最大断面寸法であることを特徴とする、請求項２７に記載のＵＶ反射器。
【請求項３０】
少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源において、
ＵＶ放射線を放出するＬＥＤと、
実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料から成る、前記ＬＥＤを覆う成形構造体と、
前記ＵＶ放射線を受け取り、前記ＵＶ放射線を可視光線に変換するように配置されている、前記ＵＶ放射線で励起される少なくとも１つの蛍光体の粒子と、
前記蛍光体の前記粒子の間に配置されている少なくとも１つのＵＶ放射線散乱材料の粒子と、を備えており、
前記蛍光体の前記粒子と前記散乱材料の前記粒子は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の少なくとも一部に分散配置され、前記ＬＥＤの近傍に配置されていることを特徴とする光源。
【請求項３１】
前記ＵＶ放射線散乱材料は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の屈折率とは異なる屈折率を有しており、前記屈折率は５７０ｎｍの波長を有する光で測定されていることを特徴とする、請求項３０に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項３２】
前記散乱材料は、テルル化鉛、セレン化鉛、硫化鉛、ゲルマニウム、リン化ガリウム、シリコン、ひ化インジウム、ひ化ガリウム、ひ化アルミニウム、ルチル、リン化ホウ素、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、テルル化亜鉛、臭ヨウ化タリウム、方解石、炭化珪素、硫化カドミニウムランタン、チタン酸ストロンチウム、タリウムクロロブロマイド、ダイヤモンド、ファビュライト、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、ニオブ化リチウム、ニオブ化カリウム、酸化ゲルマニウム、塩化銀、酸化ハフニウム、ヨウ化リチウム、ジルコン、酸化イットリウム、一酸化シリコン、サファイア、ヨウ化セシウム、ランタンフリントガラス、臭化セシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、重フリントガラス、三ふっ化ランタン、シリカ、ふっ化リチウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化カリウム、ふっ化ナトリウム、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項３１に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項３３】
前記ＵＶ放射線散乱材料の前記屈折率は、前記実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料の屈折率より小さいことを特徴とする、請求項３１に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項３４】
前記ＵＶ放射線散乱材料は、ふっ化リチウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化カリウム、ふっ化ナトリウム、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項３３に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項３５】
前記ＵＶ放射線散乱材料は、その粒子集団の９５％を上回る粒子が、前記実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料内のＵＶ放射線の最大波長の約半分より小さい粒子直径を有しており、前記波長の約１０分の１より小さい平均粒子直径を有していることを特徴とする、請求項３１に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項３６】
実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料内に分散配置された粒状のＵＶ放射線散乱材料を含んでいる追加層を更に備えており、前記追加層は、前記成形構造体上の観察者の方向に配置されていることを特徴とする、請求項３０に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項３７】
少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源において、
ＵＶ放射線を放出するＬＥＤと、
実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料から成る、前記ＬＥＤを覆う成形構造体と、
前記ＵＶ放射線を受け取り、前記ＵＶ放射線を可視光線に変換するように配置されている、前記ＵＶ放射線で励起される少なくとも１つの蛍光体の粒子と、
前記実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料内の前記蛍光体の前記粒子の間に形成されている、ナノメーターサイズの複数の気泡と、を備えており、
前記蛍光体の前記粒子と前記気泡は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の少なくとも一部に分散配置され、前記ＬＥＤ近傍に配置されていることを特徴とする光源。
【請求項３８】
少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源において、
ＵＶ放射線を放出するＬＥＤと、
実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料から成る、前記ＬＥＤを覆う成形構造体と、
前記ＵＶ放射線を受け取り、前記ＵＶ放射線を可視光線に変換するように前記ＬＥＤの近傍に配置されており、前記モールド成形又は鋳造成形材料の一部に分散配置されている、前記ＵＶ放射線で励起される少なくとも１つの蛍光体の粒子と、
少なくとも第１屈折率を有する材料と第２屈折率を有する材料を交互に積層した複数の層を備えたＵＶ反射器であって、前記第１屈折率は前記第２屈折率より小さく、前記ＵＶ反射器は、前記成形構造体上の観察者の方向に配置されており、前記複数の層の第１層が、前記成形構造体に隣接して配置されているＵＶ反射器と、を備えていることを特徴とする光源。
【請求項３９】
前記第１屈折率は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の屈折率より小さく、前記第２屈折率は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の屈折率より大きいことを特徴とする、請求項３８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４０】
前記第１屈折率は、望ましくは約１．５より小さく、更に望ましくは約１．４より小さく、最も望ましくは約１．３より小さく、前記第２屈折率は、望ましくは約１．７より大きく、更に望ましくは約２より大きく、最も望ましくは約２．３より大きいことを特徴とする、請求項３８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４１】
前記第１屈折率を有する前記材料は、ヨウ化リチウム、ジルコン、サファイア、ヨウ化セシウム、ランタンフリントガラス、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、重フリントガラス、シリカ、ふっ化リチウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化カリウム、ふっ化ナトリウム、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項３８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４２】
前記第２屈折率を有する前記材料は、テルル化鉛、セレン化鉛、硫化鉛、ゲルマニウム、リン化ガリウム、シリコン、ひ化インジウム、ひ化ガリウム、ひ化アルミニウム、ルチル、リン化ホウ素、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、テルル化亜鉛、臭ヨウ化タリウム、方解石、炭化珪素、硫化カドミニウムランタン、チタン酸ストロンチウム、タリウムクロロブロマイド、ダイヤモンド、ファビュライト、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、ニオブ化リチウム、ニオブ化カリウム、酸化ゲルマニウム、塩化銀、酸化ハフニウム、ヨウ化リチウム、ジルコン、酸化イットリウム、一酸化シリコン、サファイア、ヨウ化セシウム、ランタンフリントガラス、臭化セシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、重フリントガラス、及びそれらの混合物から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項３８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４３】
前記複数の層の前記第１層は、前記第１屈折率を有する材料を備えており、前記第１層は、前記成形構造体を通る入射光を受け取ることを特徴とする、請求項３８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４４】
前記ＵＶ反射器は、前記第１屈折率より小さい第３屈折率を有する材料の追加層を更に備えており、前記追加層は、前記第１層に取り付けられ、前記入射光を受け取ることを特徴とする、請求項３８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４５】
前記複数の層は、それぞれ、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の物理的厚さを有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは５５５ｎｍの光の波長で測定される前記層の材料の屈折率であることを特徴とする、請求項４３に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４６】
前記複数の層は奇数の層を含んでいることを特徴とする、請求項４３に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４７】
前記奇数の層の数は、５以上であることを特徴とする、請求項４３に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４８】
前記奇数の層の数は、１１以上であることを特徴とする、請求項４３に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項４９】
前記ＵＶ反射器は、前記成形構造体を通る入射光が衝突する前記ＵＶ反射器の表面に形成されている複数の突起を更に備えていることを特徴とする、請求項４３に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５０】
前記突起は前記第１層と同じ材料で作られていることを特徴とする、請求項４３に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５１】
前記突起は、円錐、角錐及び半球形から成るブループから選択される形状を有していることを特徴とする、請求項５０に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５２】
前記突起は、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の最大寸法を有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは５５５ｎｍの光の波長で測定された前記突起の材料の屈折率であることを特徴とする、請求項４９に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５３】
前記最大寸法は前記突起の高さであることを特徴とする、請求項５２に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５４】
前記最大寸法は前記突起の基部の最大断面の寸法であることを特徴とする、請求項５２に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５５】
前記入射光が衝突する前記追加層の表面上に形成されている複数の突起を更に備えていることを特徴とする、請求項４４に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５６】
前記突起は前記追加層と同じ材料で作られていることを特徴とする、請求項５５に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５７】
前記突起は、円錐、角錐及び半球形から成るブループから選択される形状を有していることを特徴とする、請求項５６に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５８】
前記突起は、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の最大寸法を有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは５５５ｎｍの光の波長で測定された前記突起の材料の屈折率であることを特徴とする、請求項５５に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項５９】
前記最大寸法は前記突起の高さであることを特徴とする、請求項５８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項６０】
前記最大寸法は前記突起の基部の最大断面寸法であることを特徴とする、請求項５８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項６１】
前記蛍光体の前記粒子の間に分散配置されているＵＶ放射線散乱材料の粒子を更に備えており、前記ＵＶ放射線散乱材料と前記蛍光体の前記粒子は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の一部に分散配置されていることを特徴とする、請求項３８に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【請求項６２】
少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源において、
ＵＶ放射線を放出するＬＥＤと、
実質的に透明なモールド成形又は鋳造成形材料から成る、前記ＬＥＤを覆う成形構造体と、
前記ＵＶ放射線を受け取り、前記ＵＶ放射線を可視光線に変換するように前記ＬＥＤ近傍に配置されている、前記ＵＶ放射線で励起される少なくとも１つの蛍光体の粒子と、
前記蛍光体の前記粒子の間に配置されている少なくとも１つのＵＶ放射線散乱材料の粒子であって、前記蛍光体の前記粒子と前記ＵＶ放射線散乱材料の前記粒子は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の一部に分散配置されるよう構成されている散乱材料の粒子と、
ＵＶ反射器と、を備えており、
前記ＵＶ反射器は、
少なくとも第１屈折率を有する材料と前記第１屈折率より大きな第２屈折率を有する材料を交互に積層した複数の層と、
前記ＵＶ反射器の表面上に前記成形構造体に隣接して形成されている複数の突起と、を備えており、
前記ＵＶ反射器は、前記成形構造体上の観察者の方向に配置されていることを特徴とする光源。
【請求項６３】
前記ＵＶ放射線散乱材料は、前記モールド成形又は鋳造成形材料の屈折率とは異なる屈折率を有しており、
前記ＵＶ放射線散乱材料は、テルル化鉛、セレン化鉛、硫化鉛、ゲルマニウム、リン化ガリウム、シリコン、ひ化インジウム、ひ化ガリウム、ひ化アルミニウム、ルチル、リン化ホウ素、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、テルル化亜鉛、臭ヨウ化タリウム、方解石、炭化珪素、硫化カドミニウムランタン、チタン酸ストロンチウム、タリウムクロロブロマイド、ダイヤモンド、ファビュライト、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、ニオブ化リチウム、ニオブ化カリウム、酸化ゲルマニウム、塩化銀、酸化ハフニウム、ヨウ化リチウム、ジルコン、酸化イットリウム、一酸化シリコン、サファイア、ヨウ化セシウム、ランタンフリントガラス、臭化セシウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、重フリントガラス、三ふっ化ランタン、シリカ、ふっ化リチウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化カリウム、ふっ化ナトリウム、及びそれらの混合物から成るグループから選択され、
前記ＵＶ放射線散乱粒子の９５％を上回る粒子は、前記実質的に透明な材料を通るＵＶ放射線の最大波長の約半分より小さい粒子直径を有しており、前記ＵＶ放射線散乱粒子は、前記波長の約１０分の１より小さい平均粒子直径を有しており、
前記ＵＶ反射器の前記第１屈折率は約１．５より小さく、前記ＵＶ反射器の前記第２屈折率は約１．７より大きく、
前記複数層は奇数の層であり、前記層は、それぞれ、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の物理的厚さを有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは５５５ｎｍの光の波長で測定された前記層の材料の屈折率であり、
前記成形構造体に隣接して配置されている前記複数層の第１層は、前記第１屈折率を有しており、
前記複数の突起は、円錐、角錐及び半球形から成るグループから選択された形状を有しており、前記突起は、約５４０ｋ／（４ｎ）から約５８０ｋ／（４ｎ）までの範囲の最大寸法を有しており、ｋは１と正の偶数から成るグループから選択される正の整数であり、ｎは前記突起の材料の屈折率であり、前記最大寸法は、前記突起の高さと基部の最大断面の寸法から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項６２に記載の少なくとも１つのＵＶＬＥＤをベースにした光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線（ＵＶ）反射器、及び紫外線反射器を組み込んだＵＶベースの光源に関する。厳密には、本発明は、半導体ＵＶ発光デバイスをベースとし、周囲へのＵＶ放出を低減した可視光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光ダイオード及びレーザーダイオード（以後「ＬＥＤ」と総称する）は、比較的発光効率が良好で且つ電力消費が少なく、更に近年ＧａＮベース半導体デバイスの製造技術が進歩してきたので、広範な用途で光源として重要になってきている。ＵＶ光又は青色発光ＬＥＤからの放射線又は光線が、一般的には長い波長、特に可視領域内の波長を有する光に変換される光源が開示されている。本発明の開示では、「放射線」と「光（線）」という用語は、互換可能に用いられており、ＵＶから赤外線まで、即ち約１００ｎｍから約１ｍｍの範囲の波長を有する電磁放射線を意味している。
【０００３】
ＬＥＤから可視光線を作るための１つの一般的な方法は、蛍光体組成物をＬＥＤに隣接して配置し、ＬＥＤが放出する放射線を可視光線に変換する方法である。光変換のためにＬＥＤの周りに拡散されている層内に蛍光体を使用しているＬＥＤベースの照明装置は、しばしば望ましくない後光効果と半影効果に悩まされる。後光効果は、蛍光体から放出される光とＬＥＤから放出される光の混合が不十分なために起こる。ＬＥＤは、一般的に、１つの波長範囲、即ち１つの色の光を指向性、異方性的をもって放出する。しかしながら、拡散されている蛍光体は、別の波長範囲、即ち別の色の光を等方性的に（即ち、全方向に）放出する。従って、システムからの出力光は、異なる角度で見ると異なる色を持っているように見える。そのような光源からの光を平面に向けると、その光は、或る色の後光が別の色を取り囲むように現れる。半影効果が非均一な光度の影響であるのに対し、後光効果は光の混合が不十分なことの影響であることを除けば、半影効果は後光効果と同様である。半影効果は、ＬＥＤベースの光源が、縁部よりも中心で明るくなるようにする。上記のように、蛍光体の放出が等方性であるのに対し、ＬＥＤの放出には指向性がある。従って、ＬＥＤベースの光源が放出する全光線は、ＬＥＤチップの放出強度が中心領域で最大であるため、中心が明るくなる。これらの問題を改善するために、色拡散体の粒子を蛍光体層に加えると、ＬＥＤと蛍光体の放出する色を混合することができる。例えば、米国特許第６，０６６，８６１号は、「構成要素の発光パターンを最適化する」ために、拡散体としてＣａＦ２を利用することについて簡単に開示している。同様に、米国特許第６，０６９，４４０号は、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム及び酸化シリコンのような「分散剤」を、「色を混ぜ合わせる」ために、蛍光体と共に利用することについて述べている。しかし、これらの特許は、分散剤が、色の混合又は配合以外の何らかの利点のために、これら又は類似のデバイス内に用いられているか、或いはこれらの分散剤に必要な特性は何か、については開示又は示唆していない。
【０００４】
ＵＶＬＥＤチップは可視光線の放出にそれほど寄与しないので、ＵＶＬＥＤベースのランプが放出する光の色は、主として蛍光体の配合によって制御されるため、可視光線が抽出される用途では、特にＵＶ発光ＬＥＤが好まれる。本明細書では、「ＵＶＬＥＤ」という用語は、約４２０ｎｍ以下の波長を有するＵＶ放射線を放出するＬＥＤを意味する。しかしながら、ＬＥＤの放出する放射線の波長が短くなるにつれて、放射線はより強力になるので、望ましくは実質的にＵＶ放射線が照明装置から周囲の環境に確実に逃げ出さないようにする必要がある。
【０００５】
米国特許第５，８１３，７５２号及び第５，８１３，７５３号は、可視光線を放出するＵＶ／青色ＬＥＤ蛍光体デバイスを開示している。米国特許第５，８１３，７５２号では、ＵＶ／青色ＬＥＤはサファイア基板上に配置されており、蛍光体層は直接ＵＶ／青色ＬＥＤ上に掛けられている。望ましくは高屈折率を有する材料と低屈折率を有する材料を交互に積層した多重層誘電堆積物で構成される長波通過（ＬＷＰ）フィルターが、蛍光体層上に直接配置されている。米国特許第５，８１３，７５３号では、ＵＶ／青色ＬＥＤはカップ内に配置されている。どちらの特許でも、ＵＶ／青色ＬＥＤは、ＵＶから青色の波長範囲内の放射線を放出する。カップは、ＵＶ／青色放射線の一部を可視光線に変換するＵＶ／青色励起性蛍光体が中に分散配置されているエポキシで満たされている。望ましくは高屈折率を有する誘電体材料と低屈折率を有する誘電体材料を交互に積層して構成されるＬＷＰフィルターが、蛍光体層の最上部に配置されている。ＬＷＰフィルターは、ＵＶ／青色光線を蛍光体に反射し返し、蛍光体が放出する可視光線を透過させると考えられている。しかし、これらの特許は、これらの目標を実現するための、高屈折率を有する材料と低屈折率を有する材料の選択、設計、又は多重層ＬＷＰフィルターの構造については教示していない。ＵＶ放射線を反射させる際のフィルターの有効性は、とりわけ、エポキシの屈折率に対する、エポキシ層に隣接して配置されている層の屈折率に依存しているので、このような性質のデバイスのフィルターを成功させるには、材料の選択は、特に重要な案件である。
【０００６】
従って、周囲の環境へのＵＶ放射線漏れを最低限に抑えた、改良されたＵＶ放射線低減フィルター及び改良されたＵＶＬＥＤベースの照明装置を提供することが依然求められている。更に、均一な色と光度を有し、同時にＵＶ放射線漏れが少ない光源を提供することが非常に望まれている。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第６，０６６，８６１号
【特許文献２】
米国特許第６，０６９，４４０号
【特許文献３】
米国特許第５，８１３，７５２号
【特許文献４】
米国特許第５，８１３，７５３号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、約４２０ｎｍ以下の波長を有するＵＶ放射線を散乱又は反射し、それ以外の波長を有する光線、特に可視スペクトルの波長を有する光線の透過と比べて、その前進方向の透過を低減させる材料を備えているＵＶ反射器を提供する。一般的には、本発明のＵＶ反射器は、異なる屈折率を有する少なくとも２つの材料から成る複合材料で作られている。第１実施形態では、ＵＶ反射器は、可視スペクトルの光線に関し実質的に透明な第２固体材料内に、粒状の第１材料が実質的に分散配置されている複合構造体である。第２実施形態では、ＵＶ反射器は、少なくとも２つの異なる屈折率を有する材料の層状構造体である。第１材料の屈折率は、第２材料の屈折率より小さいか又はそれと等しく、第２材料の屈折率は、光線がＵＶ反射器に衝突する前に通過する媒体の屈折率よりも大きい。
【０００９】
本発明は、更に、均一な色と光度を有し、ＵＶ放射線の漏れを低減したＵＶベースの光源を提供する。ＵＶベースの光源は、ＵＶ放射線を放出するＬＥＤと、ＬＥＤを覆うモールド成形又は鋳造成形材料を備えた成形構造体と、ＬＥＤの放出するＵＶ放射線により励起される少なくとも１つの蛍光体の粒子と、前記モールド成形又は鋳造成形材料の少なくとも一部に実質的に均一に分散配置された少なくとも１つのＵＶ放射線散乱材料の粒子とを備えている。蛍光体組成物及び散乱材料の粒子は、ＬＥＤの近傍に配置されている。モールド成形又は鋳造成形材料は、硬化後は実質的に透明なガラス又はポリマー材料である。本明細書では、実質的に透明な材料とは、５５５ｎｍの波長を有する入射光が入射角１０度未満で入射した場合、その８０％以上を透過させる材料と定義する。
【００１０】
本発明の別の態様では、ＵＶ放射線散乱材料は、モールド成形又は鋳造成形材料の屈折率とは実質的に異なる屈折率を有している。本明細書では、材料の屈折率は、５５５ｎｍの波長を有する光線で測定するものとする。
【００１１】
本発明の又別の態様では、ＵＶ放射線散乱材料は誘電体材料であり、その代表的粒子集団の９５％以上が、モールド成形又は鋳造成形材料内のＵＶ放射線の最大波長の約半分より小さい粒子直径を有しており、平均粒子直径は、同上波長の約１０分の１である。不規則な形状を有する粒子の直径は、本明細書では、粒子の最大寸法に匹敵する球の直径と定義する。平均粒子直径は、代表的な粒子のサンプルの平均粒子直径である。
【００１２】
本発明の又別の態様では、ＵＶベースの光源は、更に、少なくとも交互する第１及び第２の屈折率を有する材料の複数の層がモールド成形又は鋳造成形材料の成形構造体上に配置されて成るＵＶ反射器を備えている。第１屈折率は約１．５より大きく、第２屈折率は約２より小さい。各層は、透過させることになる放射線の波長の４分の１か、又は４分の１の偶数倍の厚さを有している。
【００１３】
本発明の更に別の態様では、モールド成形又は鋳造成形材料に隣接するＵＶ反射器の表面は、モールド成形材料内のＵＶ放射線の波長より遙かに小さい代表的寸法を有する複数の突起を有している。
【００１４】
本発明のこの他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を参照すれば明白になるであろう。なお、図中、同じ要素には同じ番号を付している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ＵＶＬＥＤベースの可視光源は、通常、ＬＥＤに隣接して配置されＵＶ放射線を可視光線に変換する蛍光体組成物を備えている。本発明に用いられる蛍光体は、ＵＶ放射線エネルギーを吸収して、波長が長い光線、典型的には可視スペクトル内の光線を再放出する。ＵＶＬＥＤと蛍光体の組み合わせは、通常、ガラス、エポキシ、シリコン又は尿素ホルムアルデヒド熱硬化性樹脂のようなモールド成形又は鋳造成形材料の実質的に透明な構造体内に密閉されている。或いは、蛍光体の粒子がモールド成形又は鋳造成形材料内に分散配置され光線を良好に分散させるようになっていることも多い。通常、使用される蛍光体粒子の量は少ない。従って、ＵＶ光線が、蛍光体粒子に吸収されて変換されることなく光源から漏れ出る可能性は相当高い。この変換されないＵＶ放射線は、光源の光線出力を下げるだけでなく、安全上の懸念点を生じる。更に、ＵＶ放射線は、ポリマー材料を劣化させることが多いので、しばしばポリマーモールド成形又は鋳造成形材料の長期の完全性に悪影響を与える。従って、ポリマー材料を行き来する未変換のＵＶ放射線の量を低減することが強く望まれている。本発明は、ＵＶ放射線がポリマー材料内で散乱し、及び／又は光源の直視境界線で反射する機会を増すことによって、ＵＶ放射線の活用度を増し、ＵＶ放射線の周囲への漏れを低減させるＵＶＬＥＤベースの光源を提供する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態を示しており、ＵＶＬＥＤベースの光源１０は、反射面２４上に配置されているＵＶＬＥＤ２０と、ＵＶＬＥＤ２０の近傍に配置され、ＬＥＤ２０が放出するＵＶ放射線を可視光線に変換する蛍光体組成物の粒子２６と、蛍光体の粒子２６の間に配置され、最初は蛍光体に吸収されなかったＵＶ放射線を散乱させ蛍光体粒子２６に吸収される機会を更に与える散乱材料の粒子２８と、を備えている。ＵＶＬＥＤ２０は、約１００ｎｍから約４２０ｎｍの範囲、望ましくは約２００ｎｍから約４２０ｎｍの範囲、更に望ましくは約３００ｎｍから約４２０ｎｍの範囲にある波長を有するＵＶ放射線を放出する。蛍光体組成物の粒子２６と散乱材料の粒子２８は、共にモールド成形又は鋳造成形材料２２内に分散配置されており、モールド成形材料、蛍光体及び散乱材料の複合材から成る封入構造体３０が、ＬＥＤを覆って形成され、これらに対する保護構造体を形成している。加えて、透明材料で作られているレンズ３２が、構造体３０の周りに形成され、これらを更に保護している。レンズ３２の材料は、封入構造体３０のモールド成形又は鋳造成形材料と同じでもよい。図１では、反射面２４が平面として示されているが、ＵＶＬＥＤ２０は、反射面を有するカップ内に配置してもよい。また、図２は本発明の第２実施形態を示しており、蛍光体材料の層４０が、ＵＶ放射線を放出するＵＶＬＥＤ２０の表面に掛けられている。散乱材料の層４２は、蛍光体層４０の上に掛けられている。蛍光体層４０と散乱層４２は、それぞれ、モールド成形又は鋳造成形材料と、蛍光体又は散乱材料との混合物であってもよい。蛍光体層４０は、散乱材料の粒子を含んでいてもよい。次に、蛍光体層４０と散乱層４２を装備したＬＥＤ２０は、モールド成形又は鋳造成形材料の封入構造体５０内に封入される。代わりに、封入構造体５０は、別にモールド成形又は鋳造成形し、その後、蛍光体層４０と散乱層４２を上に掛けたＬＥＤ２０に取り付けてもよい。どちらの構造でも、蛍光体材料によって吸収されなかったＵＶ放射線は、散乱粒子によって散乱され、蛍光体材料に反射し返され、更に吸収され、可視光線に変換される。この様にして、周囲に漏れるＵＶ放射線の量は大幅に低減される。更に、ＵＶ放射線の大部分が最終的に可視光線に変換されるので、光源の光線出力はそうしない場合より高くなり、ＵＶ光線は何度も散乱されるので、可視光線の出力は、より均一に分配される。
【００１７】
図３は、水（屈折率約１．５）中の４ｎｍコロイド状シリカ粒子（屈折率約１．５）の相対屈折率を示している。光線の波長の約１０分の１未満の特性寸法を有している粒子は、レイリー散乱理論が当てはまる領域内にある。この領域では、非吸収粒子にとって、散乱が主メカニズムである。この場合の散乱した光の強さは、λ-4で変化し、ここにλは光の波長である。例えば、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社発行、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｔｉｌｌｅｙの「材料の色と光学特性」１１０−１１３頁（２０００年）を参照されたい。つまり、散乱材料が吸収せず、粒子が平均波長の１０分の１未満の特性寸法、例えば直径、を有している場合、短い波長の光は、長い波長の光よりも効率的に散乱する。従って、ＵＶ放射線を散乱させるには、平均粒子直径が約４０ｎｍ未満の誘電体材料の散乱粒子を使用することが望ましい。
【００１８】
周知の様に、レイリー散乱では、散乱した光の強さは、[（ｍ2−１）／（ｍ2＋２）]2に比例し、ここに、ｍは、粒子の屈折率ｎpと媒体の屈折率ｎmの比、即ちｎp／ｎmである。例えば、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社発行、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｔｉｌｌｅｙの「材料の色と光学特性」１１０−１１３頁（２０００年）を参照されたい。従って、比ｍが１から離れるにつれ、散乱した光の強度は増す。モールド成形又は鋳造成形材料として使用するのに適している殆どの材料は、約１．５の屈折率を有している。蛍光体を含めて多くの結晶質固体は、屈折率が１．５のよりも相当高く、散乱材料に適している。小数の固体ハロゲン化合物が１．５より小さい屈折率を有している。本発明に適している散乱材料の例を、その屈折率と共に、下表１に示す。幾つかの材料の屈折率の値が、例えば、マグロヒル社発行の、Ｒｏｎａｌｄ  Ｗ．Ｗａｙｎａｎｔ及びＭａｒｗｏｏｄ  Ｎ．Ｅｄｉｇｅｒ（編集）の「電子光学便覧」１１．１３−１１．３８頁（２０００年）や、アディソン・ウェズリー・ロングマン社発行の、Ｅｕｇｅｎｅ  Ｈｅｃｈｔの「光学」７２−７３及び９４頁（１９９８年）、マグロヒル社発行の、Ｗａｒｒｅｎ  Ｊ．Ｓｍｉｔｈの「最新光学エンジニアリング」１８９−２０１頁に掲示されている。この他、約１．７より大きいか、又は約１．４より小さい屈折率を有する材料も適している。
【００１９】
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【００２０】
図４に示す別の実施形態では、図１の光源は、更に、封入構造体３０の上に配置されている少なくとも１つの散乱材料の層６０を含んでいる。散乱層６０は、封入構造体３０内に分散配置されている散乱材料と同じ材料で構成しても異なる材料で構成してもよい。更に、層６０の散乱材料は、可視光線の透過に実質的に影響を与えない限り、封入構造体３０のモールド成形又は鋳造成形材料と同じ材料内に分散配置してもよいし、異なる材料内に分散配置してもよい。散乱層６０は、封入構造体内で吸収されず可視光線に変換されるのを免れたＵＶ放射線を、更に、散乱して蛍光体材料に戻すので、更にＵＶ放射線の漏れが少なくなる。
【００２１】
本発明の又別の実施形態では、散乱層は、内部にナノメーターサイズの気泡が形成されているモールド成形又は鋳造成形材料の層である。空気の屈折率（約１）はモールド成形又は鋳造成形材料の屈折率と比べて低いので、気泡と周囲のモールド成形又は鋳造成形材料の間の界面で、効果的な光線の反射が促進される。
【００２２】
本発明の更に別の実施形態では、ＵＶ反射器は、視認方向でＬＥＤの反対側、蛍光体層より遠くに配置されている多重層分散型ブラッグ反射器（ＤＢＲ）７０である。例えば、図５は、封入構造体３０上に配置されているＤＢＲ７０を示しており、封入構造体は、モールド成形又は鋳造成形材料２２内に分散配置されている、蛍光体の粒子２６と、少なくとも散乱材料の粒子２８とを含んでいる。ＤＢＲ７０は、高屈折率を有する材料の層７２と低屈折率を有する材料の層７４を交互に奇数層重ねた積層、即ち一連の奇数交互積層である。図６は、ＤＢＲ７０を更に詳しく示している。高屈折率材料は、約１．５以上、望ましくは約１．７以上、更に望ましくは約２以上、最も望ましくは約２．３以上の屈折率を有する材料である。低屈折率材料は、約２以下、望ましくは約１．５以下、更に望ましくは約１．４以下、最も望ましくは約１．３以下の屈折率を有する材料である。上記表１に列挙されている材料は、ＤＢＲを製造するのに適している。誘電体且つ非吸収性材料であるのが好ましい。薄膜の２つの表面からの光線が組み合わされた反射は、薄膜の光学的厚さが、入射光の波長の４分の１と同じか、又は４分の１の偶数倍である場合に、最小となることは周知である。光学的厚さは、薄膜の物理的な厚さｔと、透過光の波長で測定した薄膜の材料の屈折率ｎの積である。最も簡単な場合、光学的厚さは、入射光の波長の４分の１である。それは、一般的に４分の１波層と呼ばれている。ＤＢＲ７０の各層は、可視光線に対して４分の１波の光学的厚さ、例えば５５５ｎｍの光の波長の４分の１の光学的厚さを有するのが望ましい。そのような薄膜は、人間の目に最も敏感な光の反射は最小とするが、別の波長を持つ光、特にＵＶ光線をもっと反射することができる。従って、適当な材料を交互に配置した多重４分の１波層を有しているＤＢＲは、対を成す層の間の界面でＵＶ放射線をより多く反射できるようになっている。ＤＢＲ７０の層の数は、ＵＶ放射線漏れを最小とし可視光線の透過を最大にするよう最適化しなければならない。一般的に、少なくとも５層を備えているＤＢＲであれば、ＵＶの漏れ量は大幅に低減されることになる。しかし、状況次第で、ＤＢＲは５層より少なくてもよい。ＤＢＲは、奇数の層で構成するのが望ましい。ＤＢＲは、１１以上の奇数の層で構成するのが更に望ましい。しかし、場合によっては偶数の層を使用してもよい。例えば、ｎHとｎLが、それぞれ高屈折率と低屈折率とすれば、高屈折率の層の物理的厚さと、低屈折率の層の物理的厚さは、望ましくは、下記のようになる。
ｔH＝（５４０ｎｍ）／（４ｎH）から（５８０ｎｍ）／（４ｎH）
ｔL＝（５４０ｎｍ）／（４ｎL）から（５８０ｎｍ）／（４ｎL）
更に、光が、ｎ1の屈折率を有する第１媒体から、ｎ2の屈折率を有する隣接する第２媒体へ進むとき、入射光の界面に対する垂線と成す角度が、入射光が界面に当たる点で、式
ｓｉｎθc＝（ｎ2／ｎ1）
を満たす臨界角θcを超えれば、全反射が起こる。
【００２３】
ｎ2が減少すれば、臨界角が減少するので、媒体間の界面で反射される光が増す。従って、封入構造体の表面に隣接する第１の４分の１波層の屈折率が、モールド成形又は鋳造成形材料の屈折率より低いと、蛍光体粒子を含む層に向けて、より多くのＵＶ放射線が反射し返されることになる。この層は、ＤＢＲ用に選定された材料の内で最も低い屈折率を有する材料、例えばふっ化ナトリウムのような材料で作るのが望ましい。低い屈折率を有する別の層は、第１層の材料と同じ材料で構成してもよいし、異なる材料で構成してもよい。更に、２つ以上の高い屈折率材料と低い屈折率の材料を選定してもよい。
【００２４】
図７に示す本発明の又別の実施形態では、封入構造体３０に隣接するＤＢＲ７０の表面１００は、ＬＥＤ２０に向いた複数のナノメーターサイズの突起１１０を有している。突起が無い状態では臨界角より小さい入射角でも、特定の突起１１０では臨界角より大きくなることがあるので、突起１１０が、ＤＢＲ７０と封入構造体３０の間の界面１０４における反射を更に増大させる。突起１１０は、５５５ｎｍの約４分の１の波長と等しい高さ又は幅のような特性寸法を有しているのが望ましい。突起は、高さと、基部の最大断面寸法が、波長の４分の１にほぼ等しい円錐、角錐又は半球形であるのが望ましい。
【００２５】
本発明の或る態様では、多重層のＤＢＲは、ＬＥＤを取り囲む封入構造体上に低屈折率の層と高屈折率の層を交互に堆積させることによって形成される。例えばふっ化ナトリウムのような、約１．０５から約１．４の範囲の低屈折率ｎLを有する材料の第１層が、物理的真空蒸着、化学的真空蒸着又はスパッタリングによって、封入構造体上に、物理的な厚さｔL＝（λ／４ｎL）に堆積されるが、ここにλは透過させる光の波長である。λは、人間の目に最も敏感な光の波長、即ち５５５ｎｍに選定される。次に、高屈折率ｎHを有する材料の層が、物理的真空蒸着、化学的真空蒸着又はスパッタリングによって、低屈折率を有する層の上に、物理的な厚さｔH＝（λ／４ｎH）に堆積される。次いで、必要な数の層が得られるまで、低屈折率を有する層と高屈折率を有する層が、交互に、先に形成されている層の上に連続して形成される。
【００２６】
本発明の別の態様では、黄色光線の波長の４分の１の特性寸法を有する円錐、角錐又は半球形の窪みが、封入構造体の表面に形成されている。約１．０５から約１．４の範囲の低屈折率ｎLを有する第１材料を、物理的真空蒸着、化学的真空蒸着又はスパッタリングによって、封入構造体上に堆積させて窪みを埋め、更に、物理的な厚さｔL＝（λ／４ｎL）を有する第１層を形成するが、ここにλは透過させる光の波長である。λは、人間の目に最も敏感な光の波長、即ち５５５ｎｍになるよう選定される。次いで、上記のように、この層の上に、高屈折率を有する層と低屈折率を有する層が交互に順次形成される。完成したＤＢＲをモールド成形又は鋳造成形材料の薄い層で覆い、ＤＢＲを保護するのがよい。
【００２７】
代わりに、ＤＢＲを別に形成して、その後、完全な封入構造体が形成された後か、又はそれがＬＥＤを覆って形成されているときに、封入構造体に取り付けてもよい。例えば、封入構造体の一部分を、先ず形成してもよい。次に、ＤＢＲを、未完成の封入構造体部分に固定する。最後に、封入構造体を完成させる。この様にして、ＤＢＲを封入構造体内に埋め込む。
【００２８】
以上、様々な実施形態を説明してきたが、当業者であれば、本明細書を基に、各要素の多様な組合せ、変更、等価物又は改良物を作り出すことができ、それらは特許請求の範囲に定義する本発明の範囲内にあるものと理解頂きたい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態を概略的に示しており、ＵＶ反射器は、蛍光体の粒子中に分散配置された複数のＵＶ放射線散乱材料を備えている。
【図２】本発明の第２実施形態を概略的に示しており、ＵＶ反射器は、蛍光体の層の上に掛けられたＵＶ放射線散乱材料の層である。
【図３】波長に対する、寸法４ｎｍのコロイド状シリカの相対反射率を示している。
【図４】蛍光体と散乱材料の両方を備えた別の層の上に配置されているＵＶ放射線散乱材料の層を備えているＵＶ反射器付の、本発明のＵＶＬＥＤベースの光源を概略的に示している。
【図５】多重層のＵＶ反射器を有する本発明のＵＶＬＥＤベースの光源を概略的に示している。
【図６】図５の多重層のＵＶ反射器の詳細を示している。
【図７】本発明のＵＶＬＥＤベースの光源に用いられる突起を有している多重層のＵＶ反射器を概略的に示している。
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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