JP2009522764A - 少なくとも１つの発光ダイオードを含む発光構造体、その製造法および用途 - Google Patents

Abstract

本発明は、紫外（ＵＶ）および／または可視域内の放射を発光することができる少なくとも１つの発光ダイオード３、主面１１、１２とエッジとを有し、かつダイオード３を収納する穴２を含む実質的に平板状のガラス素子１、熱を抽出するためにダイオードに接続されてかつ前記ガラス素子と結合した金属素子４を含む発光構造体１００に関し、前記金属素子はさらに、電気的接続素子４および／または前記穴の中でダイオードを保持するための素子４から選択される。本発明はまた、この発光構造体の製造法および用途に関する。

Description

本発明は発光構造体、特に、少なくとも第１の発光ダイオードを含む発光構造体、この構造体を製造するための方法およびこの構造体の用途に関する。

複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を組み入れる様々な照明用の平板状構造体が存在する。

第１に、直接照明を備えた発光構造体が知られている。第１の知られている構成では、透明電極を有するモノリシックの平板状ガラス枠の主面上に発光ダイオードが設置され、これらの電極が半田付け配線によってダイオードの電気的接点に接続される。第２の知られている構成では、プラスチック製プリント回路基板（ＰＣＢ）上にダイオードが取り付けられ、これが合わせガラス枠に挿入される。

やはり知られているものはエッジを介した照明を伴う発光構造体である。これらは平板状ガラス枠のエッジに作られた凹面外形を有する溝の中に収納された複数の発光ダイオードを含む。これらのダイオードはエッジと平行のエポキシで作られた平板状支持体の上に取り付けられる。

出願人は先行技術によるこれらの発光構造体が以下の欠点のうちの少なくとも１つを有することを見出した。
・小型化の欠如、特にサイズの問題；
・設計の複雑さ（部品の数と形状、製造工程の数、生産の難度）；
・ダイオードおよび／または電気的接続素子に破壊または損傷を与える危険性；ならびに
・ダイオードの温度上昇の問題、および温度（これはダイオードの寿命および／または信頼性を低下させる）に対する、かつ湿度に対する、かついずれかの他の腐食性要因に対するダイオードの感受性の問題。

本発明の目的は、（直接照明および／またはエッジを介した照明を伴う）１つまたは複数の発光ダイオードを有する発光構造体であって、可能な限り最も小型かつ／または軽量でありながら信頼性と単純性の両方を備えた設計である構造体を提供することである。

したがって本発明の目的は、（歩留まり、したがってコスト、生産速度、自動化などの点から見て）工業的必要条件に合致し、したがって性能を犠牲にすることなく「低コスト」生産を可能にする、１つまたは複数の発光ダイオードを有する発光構造体を提供することである。

本発明はまた、利用可能な製品（新規の機能を与えられ、かつ／または新規用途専用にされる製品）の範囲を広げることを提案する。

この目的のために、本発明は
・紫外（ＵＶ）および／または可視域内の放射を発することが可能な少なくとも１つの発光ダイオードと、
・主面およびエッジを有し、ダイオードを収納する穴を有する実質的に平板状のガラス素子と、
・熱を取り除くためにダイオードに接続されてかつ前記ガラス素子に連結された金属製素子とを含み、前記金属製素子が電気的接続素子および／またはダイオードを前記穴の中に保つための保持用素子からさらに選択される、
発光構造体を提案する。

したがって本発明は、発光ダイオードを有し、単純、小型、および丈夫な設計でかつ優れた耐熱性を備えた発光構造体を提案する。

この発光構造体は大型であることも可能である。例えば、主表面は少なくとも１ｍ^２の面積を有する。

この金属製素子は、全体または部分的に主面のうちの少なくとも一方および／またはエッジおよび／または穴を形成する（複数の）側壁と直接的に接触していてもよい。

この金属製素子はまた、全体または部分的に主面のうちの少なくとも一方および／またはエッジおよび／または穴を形成する（複数の）側壁と間接的に接触していてもよい。

例えば、１つもしくは複数の層および／または１つもしくは複数の配線、特に１つまたは複数の電極、電力供給部材、特に無色または着色された非導電性エナメルを主成分とするミラーまたは装飾を有する機能素子がガラス素子と金属製素子との間に挿入される。

この機能素子は十分に薄く、かつ／または熱がガラス素子を経由して放出されることを可能にするために適した性質である。

平板状であることが好ましいこの機能素子は、例えば主面のうちの一方または両方に配置される。

本構造体はしたがって、ガラスはめ加工品（ｇｌａｚｉｎｇ）分野で知られているすべての機能性を組み入れてもよい。機能性の中でも以下、すなわち疎水性／疎油性の層、親水性／親油性の層、抗汚染光触媒層、熱放射反射用（または日照調整）もしくは赤外放射反射用（低放射率のため）の積層、または反射防止層に言及が為されることが可能である。

本発明において、「層」という用語は単層または多層のどちらを意味することもあり得る。

さらに、連結を最適化するために、金属製素子は可能な限り大きい、例えば丸型表面の接点領域を有することが好ましいと見込まれる。

この接点領域は、特にダイオードが高い出力、すなわち０．２Ｗよりも大きく、例えば最大で５Ｗの出力または高い発光、すなわち５ルーメンよりも大きく、例えば最大で５００ルーメンの発光を有するときに５ｍｍ^２よりも大きいことが好ましい。

一層優れた小型化のために、この金属製素子は穴の中に組み入れられるかまたは穴と同一平面にされてもよい。

一層優れた小型化および／または単純化された設計および／または一層良好な熱的結合のために、この金属製素子はさらに、以下の特徴のうちの１つまたは複数を有してもよい。
・単一部品として作られた一片、例えば単一ブロック片である。
・いくつかの部分、特に２つの部分で作られて好ましくは各々の部分に関して平板状の端部を備えた不連続の断片であり、（直接的または間接的に）主面、またはエッジ、穴と接触しており、この端部（先頭など）は電極または電力供給部材と接触していることが好ましい。
・細長であるかまたは切片である。
・特に、（複数の）ダイオードを保持するかまたは光学的に位置合わせするための素子の役目を果たすようにＬ字型、Ｔ字型、もしくはＥ字型の断面、または２つのＬ字型断面を有する。
・特に、保持用素子の役目を果たすように可撓性であるかまたは折り曲げられる。
・特に０．２ｍｍ以下の厚さを備えて薄い。
・銅またはステンレス鋼で作られて不透明である。
・放射の方向を変えるために、例えばアルミニウムで作られて反射性であるか、または反射性の表面、例えばアルミニウムもしくは銀の層を有する。
・特に、共通の保持用素子として、または単一の電極への接続のための共通の電気的素子としていくつかのダイオードに付随する。
・ダイオードまたは複数のダイオードを保護し、かつ／または隠すようにこれらを覆い、穴をインデックス樹脂または封止剤（シリコーンなど）で充填するために場合によっては貫通孔が設けられる。
・穴に沿って垂直に延び、溝を形成する。

特に、電気的接続素子であるこの金属製素子は（特に銀を主成分とする）導電性接着剤を介して、（直接的に半導体チップの裏面、またはチップが側面発光チップである場合には側面への）半田のスポットを介して接続されてもよい。この接続はチップの面（エッジ、中央部など）の全部または一部にわたって延びてもよい。この直接接続は強力であり、電気的接続の数および（特に配線で施される）接続回路の長さを制限することを可能にし、かついずれのエネルギー損失もしくは回路短絡も、またはダイオード付近のどのような接触断絶の危険性も防止する。

特に、保持用素子であるこの金属製素子は、
・ダイオードまたは複数のダイオードを支える薄い平板状の導電性基台に取り付けられてもよく、
・選択された穴の中で自己遮蔽型であって保持用の外形を有し、例えば穴を形成する側壁の形状とほぼ補完的な形状を備えた部分を有し、穴の中に係合させられるときに強制的に嵌め込まれるか、スナップ固定されるか、または例えば曲げられる同一平面のツメ（ｔａｂ）で変形させられてもよく、かつ
・ダイオードの位置合わせと固定のために、ダイオードと面または穴を備えたエッジにほぼ直角に接触し、かつガイド手段によって軸に沿って定位置に保たれることが好ましいバネを含んでもよい。

穴はエッジまたは主面のうちの一方に配置されてもよい。

穴がエッジにあるとき、光源を保持するための素子は実質的に平板状の３つの部分、すなわち
・主面と接触している２つの主要部分と、
・エッジの連結部分と接触している側部と
を含んでもよく、前記保持用素子がエッジを把持することが可能であり、または２つの主要部分が主面上に作られた切り込みに係合するツメを設けられる。

一層良好な熱放散制御のために、この金属製素子（特に主面内の穴）は
・電気絶縁性、熱伝導性、かつ場合によっては接着性の素子、特に、（十分な量の）無機（アルミニウムなど）のフィラーを含むシリコーンを主成分とするフィルムもしくはシート、または無機のフィラーを含むシリコーンで含浸処理された、例えばガラス繊維で作られた織物、および
・銅、グラファイト、アルミニウムまたは銀で作られた金属箔（またはフィルム）
で覆われてもよい。

良好な熱伝導性を備えた電気絶縁性フィルムとして、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｎｏｒｔｏｎから得られるＴｈｅｒｍａＣｏｏｌ（商標）範囲のＴＣ３０００（商標）シリーズの製品に言及が為されることが可能であり、これらは適合可能であって可変の硬度を有する。

接着剤として、アクリル樹脂が使用されることが可能である。

穴はエッジに沿った側溝であってもよく、導電性のゾーンを装着すること、および／または絶縁することを容易にするために、少なくとも一方の側に場合によっては出現してもよい。

さらに、光源を固定することを容易にするために、穴は保持用の外形（言い換えると保持用の断面）を有してもよい。保持用の外形は例えば円錐台形、または曲面で内側に向かって凹面、特にカップの形状、Ｔ字型、または締め付け穴である。穴の底部は場合によってはカット面を付けられる（Ｖ字型にされる）。

構造体を接続用素子によって固定するケースでは、カップ形状は力が一層良好に配分されることを可能にする。

保持用の外形は主面のうちの一方またはエッジ上で殆ど菱形、または正方形、または図式的に「＜＞」形すなわち９０°回転した２つのＶを備えた形状であることもやはり可能である。

さらに、穴は以下の特徴のうちの１つを有してもよい。
・特に、後に続く導電性の層の堆積または底部における１つもしくは複数の導電性配線の設置を容易にするために、特に２ｍｍ以上の幅を備えて広い。
・金属製素子と好ましくは１つもしくは複数の電極および／または電力供給部材とを受け入れ、かつ好ましくは収納するために中ぐりされる。
・表面上に（ＣＶＤ、マグネトロンスパッタリングなどによって）堆積された導電性の層と底部に堆積された層との間に断絶を作り出すため、特に、チップの反対側の面上に電気的接点を備えたダイオード用の電極を形成するために、引き続く層の堆積の期間に遮断効果を与える幾何学形状を有する。

本構造体は電圧を供給される、またはエネルギー消費を削減するために電流を、好ましくは不連続の導電性軌道を介して、さらに好ましくは金属、特に銀または銅の（ナノ）粒子で充填された材料のインクジェット堆積によって得られる軌道を介して供給される複数のダイオードを含んでもよい。

これらのダイオードがチップの一方でかつ同じ面上に電気的接点を有する場合、断絶は単純にこれらの穴、穴のどちらかの側で延びる軌道のおかげで得られる。ダイオードが整列させられる場合にはこの軌道は直線的であってもよい。

これらのダイオードが溝の中に配置され、かつチップの反対側の面上で電気的接点を有する場合、不連続の導電性軌道または不連続の電気配線が溝の底部で使用されてもよい。例えばＬ字型の断面の金属製素子が溝の一方の側に配置された導電性軌道との接続に役立ってもよい。

一実施形態では、本発明による発光構造体は第１と第２の電極を含んでもよく、これらは一方でかつ同じ主面上にそれぞれ、もしくは両方の主面上に、かつ／または穴の底部と穴の外側に配置された金属製素子と場合によっては接触している。

第１と第２の電極のうちの少なくとも一方が以下の追加的な機能のうちの１つまたは複数を含むこともやはりあり得る。
・可視光またはＵＶを反射する。
・日照調整を提供するために熱放射を反射し、または低放射率機能のために赤外を反射する。
・あるいはそれ以外では、例えば色、透明度、または光の透過もしくは反射特性を変えるために発光構造体を付随するオプトエレクトロニクス素子（特に多層システムから成るエレクトロクロミック素子または切り換え可能なミラー）の電極を形成する。

さらに、第１と第２の電極のうちの少なくとも一方が、特に、電力供給部材、例えば周縁部に置かれる電力供給部材を接続することを容易かつ単純にするために関連する主面を実質的に覆うこともあり得る。

第１と第２の電極のうちの少なくとも一方はさらに、特に照明分野の用途のために透明または半透明になるように選択されることもあり得る。

第１と第２の電極のうちの少なくとも一方は（電気）伝導層を含んでもよい。この導電性層は例えば、銀を主成分とする金属製で不透明、反射性、半透明であってもよく、あるいは導電性金属酸化物を主成分とし、または電子空乏を有し、特にフッ素ドープした酸化スズ（ＳｎＯ_２：Ｆ）、酸化インジウム酸化スズ混合物（ＩＴＯ）またはインジウムドープもしくはアルミニウムドープした酸化亜鉛で作られて透明であってもよい。この導電性層は導電性ポリマーで作られることもやはり可能である。

この導電性層は液相成長、真空堆積（マグネトロンスパッタリングまたは蒸着）、熱分解堆積（粉体または気体）、またはスクリーン印刷などの当業者に知られているいずれの手段によって堆積させられることもあり得る。

１つの有利な実施形態では、この発光構造体は放射率および／または日照調整が低い、薄い導電性の、特に金属製の層を含み、これが１つまたは複数の誘電体層で覆われ、薄い誘電体層の間に場合によっては挿入され、前記薄い導電性の層が少なくとも部分的に第１と第２の電極のうちの一方を形成する。

したがって、例えば数ナノメートルまたは約１０ナノメートルの厚さを備えたこの薄い導電性の層は金、パラジウム、または好ましくは銀を主成分とし、微量の他の金属を場合によっては組み入れる（単独の）層であってもよい。

積層が、異なる機能性（１つの層のケースにおける日照調整および内側にさらに配置される別の層に関する低放射率）を有する複数の薄い導電性層を場合によっては含むこともあり得る。

数ナノメートルまたは約１０ナノメートルの厚さを有する（最後の）導電性層の上の薄い誘電体層（１つまたは複数）は例えば以下の材料を主成分としてもよい。
・窒化ケイ素、カーボナイトライド、オキシナイトライド、またはオキシカーボナイトライド、
・場合によってドープされる金属酸化物（例えば酸化亜鉛または酸化スズ）。

このまたはこれらの誘電体層は例えばチップの薄い導電性層と金属製素子との間の電気的導通を維持することが可能であり、なぜならばこれらは十分に薄く、かつ／または十分に電流リークするからである。

積層は透明であることが好ましいが、しかし必ずしも対称である必要はなく、電気的導通を促進するために機械的保護層を有さないことが好ましい。

薄い機能層を備えた積層の実例として、本願明細書に参照で組み入れられる欧州特許第７１８２５０号明細書および欧州特許第８７７００６号明細書に記載された積層に言及が為されることが可能である。

いくつかの薄い機能層を備えた積層の実例として、本願明細書に参照で組み入れられる欧州特許第８４７９６５号明細書、国際公開第０３／０１０１０５号パンフレット、欧州特許第１０６０８７６号明細書、および国際公開第０１／２０３７５号パンフレットに記載された積層に言及が為されることが可能である。

第１と第２の電極のうちの少なくとも一方が配線、または１つでかつ同じ配向もしくは異なる配向の複数の配線（または線）から形成される導電性アレイでさえ含んでもよく、あるいはそれ以外ではメッシュを形成する、平行した配線の２つの交差アレイを含んでもよい。

必要であれば、配線（または線）の幅は
・電極材料が放射に対して比較的不透明である場合に可能な限り肉眼に対して離して配線を作るように、かつ／または
・放射の発光が損なわれるのを防止するように、
制限されることも可能である。

例えば、配線（または線）の幅ｌ１は５００μｍ以下で選択され、好ましくは２００μｍの幅、または５０μｍまたは１０μｍでさえ選択される。これは観察者の最小距離（例えば常時２ｍ以上またはこれよりもさらに近い）によって決まる。

さらに広義では、このアレイは特徴の幅（複数の幅のケースでは最大幅）ｌ１および特徴間の所与のピッチ（複数のピッチのケースでは最小ピッチ）ｐ１によって規定されてもよい。

したがって、所望の透明度、幅ｌ１、および／またはピッチｐ１に応じて、導電性特徴のアレイを使用し、かつ適合させることによって（ＵＶまたは可視域における）全体的な透明度を得ることが可能である。

したがって、幅ｌ１／ピッチｐ１の比は５０％以下、好ましくは１０％以下、さらに好ましくは１％以下に等しくてもよい。

例えば、ピッチｐ１は５μｍと２ｃｍの間、好ましくは５０μｍと１．５ｃｍの間、さらに好ましくは１００μｍと１ｃｍの間であってもよく、幅ｌ１は１μｍと１ｍｍの間、好ましくは１０μｍと２００μｍの間、または１０μｍと５０μｍの間であることでさえあり得る。

一例を挙げると、例えば銅で作られた導電線のアレイが１００μｍのピッチｐ１および１０μｍの幅ｌ１で使用され、前記アレイがガラスシート上にあることも可能である。このアレイはスクリーン印刷されることもやはり可能である。

１ｍｍと１０ｍｍの間、特に３ｍｍのピッチｐ１および１０μｍと２００μｍの間、特に１０μｍと５０μｍの間または２０μｍと３０μｍの間の幅ｌ１でさえ選んでガラスシート上で導電性配線のアレイを使用することもやはりあり得る。

電源については、本発明による構造体は第１と第２の電極に連結され、特に銀エナメルで作られたスクリーン印刷の母線の形態であり、好ましくは誘電体素子の縁、特に主面の縁に置かれた電力供給部材を含んでもよい。

配線（銅などでできている）、プラグ、シム、ケーブルなどを使用することもやはり可能である。

１つの有利な実施形態では、少なくとも１つの電極および／または（特に電流を供給するための）電力供給部材は金属、特に銀もしくは銅の（ナノ）粒子で充填された材料のインクジェット堆積によって得られるかまたはスクリーン印刷される軌道である。

これらの技術は或る種の導電性接着剤を形成する利点を有する。これは
・電気的接続素子として選択されたときの金属製素子と誘電体素子との間の熱的接触、および／または
・保持用素子として選択されたときの金属製素子に関して穴の中のダイオードの保持
を促進することが可能である。

ダイオードまたは複数のダイオードはカプセル封入されてもよく、すなわちこれらは半導体チップと、例えばチップをカプセル封入し、かつその機能が酸化および湿気からの保護、拡散用または焦点集束用素子、波長変換など多種多様であるエポキシまたはＰＭＭＡタイプの樹脂で作られた封止材料とを含んでもよい。

これらのダイオードは単純な半導体チップであってもよく、例えば約１００μｍまたは１ｍｍのオーダのサイズを備え、それにより、見込まれる金属製素子との直接接触を作り、配列を単純化して構造体のコストを下げる。

しかしながら、このダイオードは、例えば取り扱われるときのチップを保護するため、またはチップの材料と他の材料との間の適合性を向上させるために部分的に保護封止材料を含んで第１と第２の接点を解放したままにしてもよい。

このダイオードは特に、以下の発光ダイオードのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
・チップの反対側の面上、またはチップの一方でかつ同じ面上で電気的接点を備えたダイオード。
・側面発光ダイオード、すなわち電気的接点（面）と平行の発光を伴う。
・その主発光方向がチップの発光面に対して直角または斜めであるダイオード。
・チップの発光面に対して斜めの２つの主発光方向を有し、バットウィング（ｂａｔｗｉｎｇ）形状を与えるダイオードであって、好ましくはこの２つの方向が約１０°から２０°の半頂角を備えて２０°と４０°の間および−２０°と−４０°の間の角度に中心を置かれる、ダイオード。
・ダイオードの発光表面に対して斜めの２つの主発光方向（のみ）を有し、これらの方向が例えば約１０°から３０°の半頂角を備えて６０°と８５°の間および−６０°と−８５°の間の角度に中心を置かれる、ダイオード。
・エッジ内で導波するため、あるいは面の一方もしくは両方を介して、または穴を介して（このときダイオードは逆ダイオードである）直接発光するように配置されたダイオード。

光源の発光パターンは均等拡散（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）であってもよい。

通常、視準されたダイオードは２°または３°の低さであることもあり得る半頂角を有する。

ダイオードは穴の中、穴の底部に誘電性接着剤で接着されてもよい。特に、チップの電気的接点が穴を形成する側壁または複数の側壁に面する側面発光ダイオードに関しては、穴のどちらかの側の電極およびチップの接点との電気的接続を形成するために導電性接着剤、特に銀を主成分とする接着剤が選択されることが可能である。

眩しさを避けるために、拡散器などの素子が構造体内に特に追加的拡散用の層の形で、特に穴の面に反対側の主面上に追加されてもよい。誘電体素子の表面がこの拡散機能を満たすこともやはりあり得る。

本構造体は都合良く、主面のうちの発光面である一方に付随する無機の拡散用の層を含むことが可能である（直接照明または放射の抽出による照明）。

拡散用の層は粒子と結合剤とを含む素子で作られてもよく、この結合剤は粒子を互いに凝集させるために使用される。

これらの粒子は金属粒子または金属酸化物粒子であってもよく、粒子のサイズは５０ｎｍと１μｍの間であってもよく、結合剤は耐熱性のために無機結合剤であることが好ましいと見込まれる。

好ましい実施形態では、拡散用の層は結合剤中で凝集した粒子から成り、前記粒子は０．３ミクロンと２ミクロンの間の平均直径を有し、前記結合剤は体積で１０％と４０％の間の比であり、粒子はサイズが０．５ミクロンと５ミクロンの間である凝集塊を形成する。この好ましい拡散用の層は特に国際公開第０１／９０７８７号パンフレットに記載されている。

粒子は半透明の粒子、好ましくは酸化物、窒化物または炭化物などの無機粒子から選択される。粒子はシリカ酸化物、アルミナ酸化物、ジルコニア酸化物、チタン酸化物、およびセリウム酸化物、またはこれらの酸化物のうちの少なくとも２つの混合物から選択されることが好ましいであろう。

例えば、約１０μｍの拡散用無機層が選択される。

本構造体は制御信号を受信するためのダイオードを含んでもよく、特にこの信号はこのダイオードを遠隔制御するための赤外信号である。

上記で既に示されたように、ダイオードは、特に１ｍｍ以下または０．１ｍｍの厚さでさえあるほど薄いことが好ましく、かつ金属製素子に付随する１つまたは複数の同一平面導電性支持体に（事前に）取り付けられてもよい。

無機誘電体素子はガラス素子であることが好ましいと見込まれる。

可視域またはＵＶの放射（主面に対して直角）のピーク付近における透過係数は好ましくは５０％以上であり、７０％以上さらには８０％以上であることがなおさら好ましい。

ダイオードが逆型であれば無機誘電体素子は不透明であってもよい。

光導波路が放射に対して透過性であるとき、放射を光導波路の中に結合させるためのエッジではないエッジの少なくとも一部が反射性であることが好ましく、金属化されることが好ましい。

電極が導電性層の形で主面上にあれば、絶縁用の余白がこの面の周縁部に設けられてもよい。

本構造体は複数のガラスはめ加工品ユニット、特に真空ガラスはめ加工品または空気もしくは他のガスの層を備えたガラスはめ加工品、または積層型ガラスはめ加工品であってもよい。標準的な積層中間層として、柔軟的使用のポリウレタン（ＰＵ）、可塑剤を含まないエチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマーまたはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などの熱可塑性物質に言及が為されることが可能である。これらのプラスチックは例えば０．２ｍｍと１．１ｍｍの間、特に０．３８ｍｍと０．７６ｍｍの間の厚さを有する。

本構造体はガラスシートであるように選択された前記無機の光導波路、拡散用であるように選択された積層中間層（例えば光を分配するための半透明ＰＶＢ）、および織り目加工されるかまたは追加の層による拡散用である主外面を場合によって備えたガラスの背面羽目板から形成される積層ガラスはめ加工品を含んでもよい。

しかしながら、光導波路はモノリシック構造体を形成するようにモノリシックであることが好ましいと見込まれ、一層小型かつ／または軽量になるように単純なガラスはめ加工品であることが好ましい。

誘電体素子は極めて薄くても比較的厚くてもよく、例えばガラスの場合には０．５ｍｍから２０ｍｍである。

誘電体素子はいずれの形状（長方形、正方形、円形、楕円形など）であることも見込まれ、平坦またはわずかに曲がっていることもあり得る。

ガラス素子は透明または極透明のソーダ石灰ガラスで作られることが好ましいと見込まれる。したがって誘電体素子は９０％以上、（極透明のガラスの場合では）好ましくは９１．５％以上の光透過率Ｔ_Ｌを有することもあり得る。

極透明のガラスの組成については、読者は国際公開第０４／０２５３３４号パンフレットを参照することができる。０．０５％未満のＦｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ_２Ｏ_３を備えたソーダ石灰シリカガラスが選択されてもよい。

Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎから得られるＤＩＡＭＡＮＴガラス、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎから得られるＡＬＢＡＲＩＮＯガラス（織り目付きでも平滑でもよい）、Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎから得られるＯＰＴＩＷＨＩＴＥガラス、またはＳｃｈｏｔｔから得られるＢ２７０ガラスを選択することが好ましい。

ガラスは着色されていてもよい。ガラスは場合によっては事前に焼入れ、焼きなまし、強化、または曲げタイプの熱処理を受けたものでもよい。このガラスはつや消し処理、サンドブラスト処理、スクリーン印刷されたものなどであってもよい。

ダイオードは１つまたは複数の蛍光物質の励起線としてＵＶ放射、例えばＵＶＣ放射（２００ｎｍと２８０ｎｍとの間）を発してもよい。

このとき誘電体素子はＵＶ放射を透過する材料、特に石英、シリカ、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、ホウケイ酸ガラス、または０．０５％未満のＦｅ_２Ｏ_３を備えたガラスから選択される材料で作られてもよい。

実例を挙げると、３ｍｍの厚さで、
・フッ化マグネシウムまたはフッ化カルシウムは全ＵＶ範囲（ＵＶＡ、ＵＶＢおよびＵＶＣ、ＶＵＶ）にわたって８０％よりも多くを、または９０％さえ伝導する。
・石英および或る種の高純度シリカは全ＵＶ範囲にわたって８０％よりも多くを、または９０％さえ伝導する。

光源は特にＵＶまたは近紫外放射すなわち３６０ｎｍと４００ｎｍの間の放射を発してもよい。

Ｓｃｈｏｔｔから得られるＢＯＲＯＦＬＯＡＴなどのホウケイ酸ガラスは（３ｍｍの厚さで）全ＵＶＡ範囲にわたって７０％よりも多くを伝導する。０．０５％未満のＦｅ（ＩＩＩ）またはＦｅ_２Ｏ_３を備えたソーダ石灰シリカガラス、特にＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎから得られるＤＩＡＭＡＮＴガラス、Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎから得られるＯＰＴＩＷＨＩＴＥガラス、およびＳｃｈｏｔｔから得られるＢ２７０ガラスは（３ｍｍの厚さで）全ＵＶＡ範囲にわたって７０％よりも多くを、または８０％さえ伝導する。

さらに、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎによって販売されているＰＬＡＮＩＬＵＸなどのソーダ石灰シリカガラスは３６０ｎｍよりも上で８０％よりも大きい透過率を有し、これは或る一定の構造体および或る一定の用途については十分であり得る。

本構造体は一方または両方の主面上に少なくとも１つの蛍光物質のコーティングを含み、ＵＶ放射がこの蛍光物質を励起する。

蛍光材料は広範囲の色の中で照明の色を決定するように選択または構成されることが好都合であると見込まれる。蛍光物質または蛍光物質の混合物は、特に可視域または近紫外の単色ダイオードを使用して白色光を得ることを可能にする。

並列した明るいゾーンと「暗い」ゾーンを構成するように、誘電体素子の面のうちの全部またはいくつかが可視域で発光する蛍光材料でコーティングされてもよい。蛍光物質自体は透明であってもよい。

第１と第２の電極のうちの少なくとも一方は前記ＵＶ放射を伝導する材料を主成分としてもよく、または材料がＵＶを吸収または反射する場合には前記ＵＶ放射が全体的透過を有することを可能にするように配置されてもよい。

前記ＵＶ放射を伝導する電極材料は、例えば約１０ｎｍの厚さを備えた金の極めて薄い層、または例えば０．１μｍから１μｍの厚さを備えたカリウム、ルビジウム、セリウム、リチウム、もしくはカリウムなどのアルカリ金属の層、またはそれ以外では合金、例えばナトリウム２５％／カリウム７５％の合金であってもよい。

フッ素ドープした酸化スズの層もやはり適していると見込まれる。

本構造体は、例えばダイオードが電力用ダイオードである場合には、特に高流束抵抗性のために本質的に無機物であってもよい。

本発明による構造体は装飾照明、建築照明、家庭用照明、または工業用照明に関して、特に、照明壁、特に吊り下げ照明壁、または照明タイルもしくはランプ、特に極めて小さい厚さのものなどといった平らな照明器具を形成するために使用されてもよい。夜間照明機能、またはすべての種類、デザイン、ロゴ、英数字の信号タイプ、もしくは例えば看板タイプのパネルなどを形成するための他の信号タイプの情報を表示する機能を有することもやはり可能である。

本構造体はさらに、特にエッジを経由する導波路を備えた２つの（部分的）発光面、または他方の側が吸収性もしくは好ましくは反射性である単一の（部分的）発光面を有することもあり得る。

ダイオードは境界線上に配列されてもよく、本発明による構造体の全表面にわたって規則的または不規則に分散させられてもよく、場合によっては装飾パターンを構成してもよく、またはロゴもしくは商標などの表示を構成してもよい。

本発光構造体、特にガラスはめ加工品は
・建物用に意図されること、
・バス停、表示用もしくは広告用パネル、または手すりなどといった都市の備品（ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ）用に意図されること、
・幹線道路または都市の、例えば歩道橋用の照明用に意図されること、
・水槽、陳列ケース、ショーウィンドウ、棚の要素、または温室用に意図されること、
・室内取り付け、特に台所の調理台または浴室の壁、または鏡用に意図されること、
・（黄疸、鬱病などの治療のための）光線療法に使用されること、
・コンピュータ、テレビ受像機、または電話器タイプの表示画面用に意図されること、
・あるいはそれ以外では電気的に制御可能であって、特に液晶ディスプレイのためのバックライト装置であること
が可能である。

本発明による構造体は例えば家庭用電気機器の中に、例えば冷蔵庫の棚または台所の調理台に組み入れられてもよい。

本構造体はドア、事務所もしくは店舗の間仕切り、手すり、建物（筐体）の壁、または（Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎによって販売されるＳＰＩＤＥＲ製品タイプなどの）或る一定の点に固定される構造体的ガラスはめ加工品、または家具用のガラス枠、宝石陳列棚用のガラス枠、博物館用のガラス枠の役目を果たすこともやはり可能である。

本構造体はガラスドアを形成するようにガラスで作られてもよい。特に、このガラスドアは、個人への事故または物体の損傷を防止するためにダイオードによって安全保護されたガラスドアであってもよい。このドアは建物、市営交通システムなどにアクセスするためのスライド式ドア、開き戸、または中央で開閉するための２つの横方向部分であってもよい。

このドアの第１の実施形態では、本構造体は、溝を形成し、かつ第１と第２の電極を設けられた主面内に形成された穴の中で整列させられた複数のダイオード、およびドアの位置に従って電力供給を遮断することによって断続的に放射を発するようにこれらのダイオードを駆動するための手段を含む。

例えば、電極のうちの一方とこれに付随する母線はドアを通過する個人または物体を検出するための検出手段（カメラなど）に接続され、かつ／または個人の識別手段（バッジなど）に接続された移動用機械的接触器（キャスターなど）の経路に沿って不連続である。電力の遮断は検出手段によって制御されるパルス信号を使用して起こることもやはり可能である。

このドアの第２の実施形態では、電力供給を遮断することによって、ドアの位置に従って異なる色の放射（例えば赤色または緑色）を発するようにダイオードを駆動するための手段が使用される。

本構造体はスタティック制御モードの赤色、緑色および青色ダイオードを備えたランプであることもやはり可能である。このランプの一実施形態では、本構造体は
・共通の電力供給部材に（一方の端部などを介して）接続されたほぼ平行であることが好ましい複数の第１の導電性軌道、好ましくは母線と、
・第１の導電性軌道と交互になっており、別の共通の電力供給部材を介して（一方の端部などを介して）供給される、実質的に平行であることが好ましい複数の第２の導電性軌道、好ましくは母線と、
・溝を形成することが好ましく、各々が第１と第２の電極を形成する第１と第２の隣り合う軌道の間に挿入される複数の穴であって、ダイオードと、電気的接続素子および好ましくは保持用素子の役目を果たす金属製素子とを収納する穴とを含む。

ダイオードの各横列は例えば異なる色であり、例えば赤色、次いで緑色および／または青色である。

本構造体は、例えば照明窓を形成するために少なくとも（複数の）ダイオードゾーンの外側で透明であることが好ましいと見込まれる。

さらに、ダイオードまたは（複数の）ダイオードは「オフ」状態では事実上肉眼で見えなくてもよい。

本発光構造体は輸送車両のための発光ガラスはめ加工品、例えばフロントガラス、リヤウィンドウ、開いても開かなくてもよいサイドウィンドウもしくは屋根、バックミラー、または保護ガラスであってもよく、あるいは他のいずれの地上用、水中用または飛行用乗り物のためのものでもよい。

そのようなガラスはめ加工品へのダイオードの挿入は特に以下の表示機能を提供する。
・車両の運転者または乗客用に意図された発光表示器（例えばフロントガラス内のエンジン温度警告表示器、電気的窓氷結防止用システムが動作中であることを示す表示器）の表示。
・車両の外部の個人のために意図された発光表示器（例えばサイドウィンドウ内の車両警告が動作中である表示器）の表示。
・車両の窓における発光表示（例えば緊急車両における点滅発光表示、危険状態にある車両の存在を示す低い電力消費を伴う保安表示）。

自動車のガラスはめ加工品への１つまたは複数のダイオードの挿入は特に以下の照明機能を提供する。
・車両室内の（例えば間接照明を車両のガラス屋根に一体化させることによる）特に興味を引く間接照明。
・ガラスはめ加工品の表面内のライトおよび前照灯（例えば車両のリヤウィンドウの中への第３のストップライトの一体化）。

最後に、本発明は上記に定義されたような発光構造体を製造するための方法であって、以下の工程、すなわち
・穴を機械加工する工程と、
・主面のうちの一方に２つの電極を形成する導電性層を堆積する工程と、
・好ましくはガラス素子を強化する工程と
を含む方法を提供する。

遮断効果のために、堆積はＰＶＤ（マグネトロン陰極など）のスパッタリングであるように選択されることが好ましく、かつ／または機械加工が穴に保持用外形を与え、次いでＣＶＤによって堆積が実行されることが可能になる。

穴の機械加工は前記金属製素子を受け入れるためのくり穴に結果としてつながることが好ましい。

穴が底部の電極上に母線を設置するために十分に広い場合、インクジェット堆積工程が供給されることもやはり可能である。

変形形態として、電極は穴の底部に１つまたは複数の細い配線を設置することによって形成される。

本発明の他の詳細および有利な特徴は添付の図面に具体的に示される本発明による発光構造体の実施例を読むと明らかになるであろう。

明確にするために、図示された物体の様々な素子が必ずしも縮尺通りに描かれていないことは指摘されなければならない。

図１ａおよび１ｂは本発明の第１の実施形態でダイオードを備えた発光構造体１００の概略の部分的断面図および概略の部分的上面図をそれぞれ示している。

この発光構造体１００は平板状の、例えば平行６面体の無機誘電体素子を含み、ガラスで作られるシート１は可視域の単色性放射に関して、または可視域でいくつかの波長を有する放射に関してさえ極めて低い吸収を有することが好ましい。したがって、１．８×１０^−３ｍｍ^−１以下の可視域における線吸収係数を備えたガラスが好ましい。したがって極透明のソーダ石灰ガラス、例えばＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎから得られる４または６ｍｍの厚さを備えたＡＬＢＡＲＩＮＯガラスが選択されてもよい。

シート１は第１と第２の平行の主面１１、１２、およびエッジ（図には見えない）を有する。

この構造体１００はダイオード３によって第２の面１２を経由して直接照明を発することが好ましく、その主発光方向（矢印で象徴的に図示される）は、例えば、ＡｌＩｎＧａＰまたは他の半導体技術における多数の量子井戸に基づいた活性層を備えた半導体チップ３１の面に対して直角である。各々のチップは裏面上に第１と第２の接触層を有する。

各々のダイオード３はカプセル封入され、焦点集束用レンズ３２を設けられる。すべての色が考えられる。電源を介して電力を調節すること、および／またはいくつかの色を使用することもやはり可能である。

これらのダイオード（明瞭にするためにこれらのうちの１つのみが図１ｂに示される）は第１の面１１に作られた例えば長方形の輪郭または断面の溝３の中に収納される。この断面は保持用断面であることもやはりあり得る。壁および底部は曲面であってもカット面を付けられてもよい。

透明の充填材料７（例えばシリコーンタイプ）がダイオード間、ダイオードと底部２１との間、およびダイオードと側壁２２との間の空間を充填する。

溝（図１ｂ参照）は直線的であり、または変形形態として、所望の発光効果に従ったダイオードの特定の配列（表示用素子など）のためのいずれかの他の形状を有する。

ガラス枠１はさらに、例えば照明タイル、発光壁などを形成するように、ダイオードを収納した多数の互いに平行の溝を有してもよい。

ダイオードを駆動するための手段は放射が所与の色または多様な色で永続的または断続的に発されることを可能にする。

これらのダイオードが発光デザイン、例えばロゴまたは商標を形成してもよい。

多数のダイオードを挿入することによって、一層少ない電力を消費しながら白熱灯照明の強度と同等の発光強度が得られることが可能である。

この構造体は例えば装飾照明または表示用照明の役目、例えば照明パネルまたは間仕切りの役目を果たすことも可能である。

ダイオードのうちの１つが本構造体を遠隔制御するために使用されるダイオードと置き換えられ、このダイオードが赤外の信号を受信することもあり得る。

第１の面１１上、および溝３のどちらかの側の電極５はフッ素ドープされた酸化スズを主成分とすることが好ましい２つの透明導電性層５１、５２の形態であり、これらは穴が機械加工される前に例えばＣＶＤによって堆積される。溝はエッジ１３の２つの反対側の側に現れ、したがってこれらの電極を隔絶する。変形形態または補完形態として、１つまたは複数の隔絶ゾーンを形成するように、および場合によってはダイオードに個別に対処するように層をエッチングすることも可能である。

１つまたは複数の透明導電性層は積層であってもよい。透明層のうちの１つは（特にスクリーン印刷される）半透明の層、例えば銀で作られるミラー層、または導電性特徴形状、例えば配線もしくは線のアレイ、またはメッシュで置き換えられてもよい。

電力供給部材６１、６２は第１と第２の電極５１、５２に連結され、容易にマスクされるゾーン内の周縁部（縦方向または横方向のエッジ）に配置された銀エナメルでできているスクリーン印刷された母線の形である。

各々のダイオード３は、例えば銅またはステンレス鋼でできていてＬ字型の外形または断面を備えた２つの同一の部品から成る金属製素子に接続される。したがって、これらＬの基部はそれらの端部を介してチップの裏面上の別々の電気的接点に接続され、これらＬの他方の端部は大部分は電極５１、５２上に置かれており、したがって第１の主面１１と間接的に接触している。

動作中にダイオードによって作り出される熱を取り除くことにガラスが大幅に寄与するように金属部品４１、４２の丸い表面は十分に広く、電極の厚さは十分に薄い。

したがって、意外なことに、ガラス枠１は熱放散の問題を抑制するために十分に良好な熱伝導性を有する。

金属製素子４は単純な設計であってかつ多機能を有する。この金属製素子は各々のダイオードに固有であり、または変形形態として、一連のダイオードに共通であってもよい。

各々の金属部品４１、４２はダイオードとそれに付随する電極との間の電気的接続素子の役目を果たし、（複数の）ダイオードを溝の中に保持し、したがって光学的に整列させるための手段として役立ち、ダイオードまたは複数のダイオードを隠す。

この金属素子は例えば０．２ｍｍの厚さを有し、接点面積は「装飾用」ダイオードのケースでは約５ｍｍ^２であり、電力用ダイオードのケースでは２０ｍｍ^２である。したがって、この金属製素子は穴と同一平面である。

このようにして提示される構造体は小型かつ頑丈である。

金属製素子４１、４２は銀タイプの導電性接着剤によって電極５１、５２に接着されてもよい。

各々のダイオード４は、変形形態では、個々の穴の中にあってもよい。このとき２つの金属部品４１、４２は例えば９０°であってもよい。

ガラス枠のエッジ（図示せず）は反射性になるように金属化されてもよい。

これらの電極は場合によっては多層の積層であってもよく、かつ／または以下の追加的な機能、すなわち日照調整を提供するように熱放射の反射、もしくは低放射率機能のための赤外の反射のうちの１つもしくは複数を有することもやはり可能である。

主面が疎水性／疎油性の層、親水性／親油性の層、抗汚染光触媒層などを組み入れることもやはりあり得る。

様々なダイオードのタイプ（バットウィングダイオード、側面発光ダイオード、多色ダイオード）および穴の中のダイオードの配向が与えられることが可能である。１つの構成では、ダイオードのうちの少なくとも１つが、主面１２に付けられるかまたは樹脂７に置き換わる蛍光物質を励起するための放射、例えばＵＶＡまたはＵＶＣ放射を発することもあり得る。

図１ｃおよび１ｄは本発明の第２の実施形態でダイオードを有する発光構造体２００の概略の部分的断面図および概略の部分的上面図をそれぞれ示している。

この発光構造体２００は以下の方式で構造体１００と異なる。
・溝２’が凹面の底部２１’を有する。
・ダイオードは例えば反射を制限する適切な接着剤で溝の中に接着される。
・電極５１’、５２’は金属、例えば銀または銅、（ナノ）粒子による、例えば０．２ｍｍの幅を備えたインクジェット軌道である。
・周縁部の半田のスポット６３から６４’を介して接続される銅の電気配線（図では見えない）で母線が置き換えられる。
・面１２が拡散用無機層７０を含む。

さらに、それゆえに金属部品４１、４２もやはり（折り曲げられること、さらに長く、または適切に装着されることによって）ガラス枠１と直接接触していてもよい。

さらに、これらのインクジェット軌道は金属部品４１、４２を固定するために十分に接着性であってもよい。

図１ｅおよび１ｆは本発明の第３の実施形態でダイオードを備えた発光構造体３００の概略の部分的断面図および概略の部分的上面図をそれぞれ示している。

この発光構造体３００は以下の方式で構造体２００と異なる。
・溝２’は金属部品４１’、４２’を受け入れるくり穴２２’を含み、したがって溝よりも上に延びない。
・金属部品４１’、４２’が一層小さい接点面積であって例えば長方形および非円形の領域であり、これは装飾の用途に適している。
・電極５１’、５２’、および半田のスポット６３から６４’もやはりくり穴２２の中にある。
・溝２’が平坦な底部を備えた部分的に長方形の断面を有する。

図１ｇは本発明の第１の実施形態の変形形態でダイオードを備えた発光構造体１１０の概略の部分的断面図を示している。

この発光構造体１１０は以下の方式で構造体１００と異なり、すなわちダイオード３’が側面発光ダイオードであって面１１に向かって放射を発するように逆の位置にあり、その接点３３、３４はこのとき（銀接着剤などを使用して）接着され、または溝２の側壁２２にもたれかかる金属部品４１、４２への圧力によって定位置に保たれる。

さらに、発光面の反対側の面と底部との間の空間は樹脂７で充填される（この充填はエッジを介して起こる）。

このダイオードは底部２１にあってもよく、または（誘電性接着剤を介して）底部に接着されてもよい。

エッジは必ずしも金属化される必要はない。

図１ｈは本発明の第３の実施形態の変形形態でダイオードを備えた発光構造体３１０の概略の部分的断面図を示している。

この発光構造体３１０は以下の方式で構造体３００と異なる。
・金属部品４５１、４５２は電気的接続素子の役目を果たさず、したがってチップ３１の裏面上の絶縁ゾーンに接続される。
・例えば金で作られ、溝２の中に収納されることが好ましい細い電気配線４１０、４２０が配線電極５１”、５２”に接続される。
・構造体３１０は積層され、追加的に例えば半透明のＰＶＢであって拡散用であることが好ましい積層中間層１”、および第２段階の拡散のための無機の拡散用の層７０を備えたガラスの背部羽目板１’を含む。

図２ａは本発明の第４の実施形態でダイオードを備えた発光構造体４００の概略の正面図を示している。

この構造体はダイオード３によって安全保護されたスライド式ドア４００（太い矢印で図示されるように右に動くことができる）として役立つ。

これらのダイオードはガラスの主面内に形成された溝の中に整列させられ、エッジの一方の側のみを表面に出している。この主面は例えばエッチングによって、絶縁層８によって分離された透明導電性層５１、５２の形で２つの電極を有する。各々の電極は、例えばガラス枠の同じエッジに沿って走る母線６１、６２を経由して供給され、絶縁ゾーン８によって分離される。

ドアの位置に従って、かつ（矩形波形などの）パルス信号ｓを使用して断続的に放射を発させるためにダイオード駆動手段（図では見えない）が使用される。例えば、ドアが閉じられるかまたは殆ど閉じられるときにダイオード３が点灯され、例えば個人が検出された後にドアが開くときにダイオードが点灯され、または点滅する。

図２ｂは本発明の第４の実施形態の変形形態でダイオードを備えた発光構造体４１０の概略の正面図を示している。

この構造体はスライド式ドア４１０（２つの面を持つ矢印で示されるように右に動くことができる）として役立ち、
・第１の絶縁ゾーン８’が溝とエッジとの間のゾーンに限定され（または溝が両側で出現した溝になる場合には省略すらされ）、かつ
・第１と第２の母線６１、６２がドアの最上部と底部にそれぞれ配置され、第１の母線が不連続であってこれらの不連続性が第１の電極５１に関する絶縁ゾーン８１と一致する、
という点で構造体４００と異なる。

機械的接触器（キャスターなど）が母線６１のゾーンのうちの１つの上にあるときに、これらのダイオードは（赤色、緑色などで）断続的に放射を発する。

ガラス枠１は厚く、かつ強化されることが好ましい。

変形形態として、このシステムは開き戸に組み入れられ、縦方向エッジ上で接続を適切に位置付ける。

図３ａおよび３ｂは本発明の第５の実施形態でダイオードを備えた発光構造体５００の概略を示す部分的正面図および概略の部分的断面図をそれぞれ示している。

この構造体はスライド式ドア５００（２つの面を持つ矢印で示されるように右に動くことができる）として役立ち、
・接触したエッジでの第１と第２の母線６１’、６２’の配列、
・ダイオード３ａが１つの横列では赤色であり、ダイオード３ｂが他の横列では緑色である、多様な色のダイオード３ａを受け入れる溝の数、および
・電極５１を、各々が母線６１’、６２’に接続される同じ極性の２つの電極へと分離する絶縁ゾーン８の配置
という点で構造体４００と異なる。

さらに、ダイオード３は反対側の面上に接点を有する単純な半導体チップ３１である。これらの配置は図３ｂに示されている。第２の電極５２”は細い導電性配線であって溝２の底部およびすべてのダイオードの前面（発光面）に（それらの中央またはエッジで）接着される。

ドアが閉じられるかまたは殆ど閉じられるときに赤色ダイオード３ｂが点灯され、ドアが開くときに緑色ダイオードが点灯される。

金属製素子４はＬ字型の単一の金属部分４１を含む。

図３ｃは本発明の第５の実施形態の変形形態でダイオードを備えた発光構造体５１０の概略の部分的断面図を示しており、電極を形成する２つの細い配線５２”の周縁の配置で、金属製素子４のＴ字型断面で、および削減された幅の第１の電極５１で異なっている。

図４ａは本発明の第６の実施形態でダイオードを備えた発光構造体６００の概略の部分的断面図を示している。

この発光構造体６００はいくつかの詳細で構造体１００と異なる。金属製素子４は
・無機のフィラーを含むシリコーンを主成分とする電気絶縁性かつ熱伝導性のフィルム９１によって、および
・例えば光反射器である銅タイプもしくはグラファイトタイプ９２の、または銀もしくはアルミニウムでできた金属箔によって覆われる。

熱放散管理をさらに向上させるこの覆いは大電力ダイオードにとって、および高レベルの照明を有する用途（例えば液晶ディスプレイのバックライト、または建築照明器具）にとって特に適している。

透明の層は（スクリーン印刷される）半透明の層、または例えば銀でできているミラー層で置き換えられることもあり得る。

図４ｂは本発明の第７の実施形態でダイオードを備えた発光構造体７００の概略の部分的正面図を示している。

発光構造体７００はそれぞれ赤色、緑色および青色（または同じ色）のダイオード５ａから５ｃの３つの横列を含み、これらは縦方向エッジと平行である。各々のダイオード５ａから５ｃは、例えば正方形または円形の基底の、例えば保持用の外形を備えた個別の穴の中にある。各々のダイオードは、例えば第１の実施形態のケースで述べられたものと同様のＬ字型の断面の２つの部品の形態の金属製素子によって定位置に保たれる。

ダイオードの各々の横列は不連続のインクジェット軌道５１’ａから５１’ｃ、または変形形態として不連続の透明導電性層もしくは不連続のスクリーン印刷層を経由して電流ｉを供給される。金属部品４１’、４２’は付随する軌道５１’ａから５１’ｃを電気的に接続するために役立つ。

これらのダイオードはロゴを形成するように配置されてもよく、このとき軌道は電力供給を維持するように変更される。

図４ｃは本発明の別の実施形態でダイオードを備えた発光構造体７１０の概略の部分的正面図を示している。

発光構造体７１０は
・好ましくはインクジェットである複数の第１の導電性軌道５１’ａから５１’ｃであって、互いにほぼ平行であり、側方エッジに沿って走る共通の母線６１に一方の端部で接続される軌道と、
・他方の側方エッジに沿って走る共通の母線６２に対して第１の導電性軌道と交互になったほぼ平行の複数の第２の導電性軌道５２’ａから５２’ｃと、
・第１と第２の電極を形成する第１と第２の軌道の間に各々が挿入される複数の溝であって、好ましくはこれらの軌道と平行であり、ダイオード、ならびに電気的接続素子および保持用素子として役立つ金属製素子を収納する溝とを含む。

各々のダイオード３ａ、３ｂ、３ｃはＬ字型外形の２つの同一部品４１、４２の形態である個々の金属製素子に接続される。各横列は所与の色を発光してもよい。

発光構造体７１０は装飾用または建築上の平型照明器具として役立つことが可能である。

図５ａおよび５ｂは本発明の第８の実施形態および変形形態でダイオードを備えた発光構造体８００、８１０の概略の部分的断面図を示している。

発光構造体８００は例えば４ｍｍまたは６ｍｍの厚さを備えたガラスシート１を含み、このガラスは可視域の単色放射または可視域のいくつかの波長の放射についてさえ極めて低い吸収を有することが好ましい。したがって、極透明のソーダ石灰ガラスが選択されてもよい。

シート１は第１と第２の平行主面１１、１２、およびエッジ１３を有する。

このシートは光導波路であり、光は主面１１、１２のうちの一方または両方を介して抽出される。

ダイオード３がエッジ１３に作られた溝の中に収納される。各々のダイオード３はカプセル封入され、焦点集束用レンズ３２を設けられる。すべての色が考えられ得る。供給部を介して電力を調節することおよび／またはいくつかの色を使用することもやはり可能である。

ガラス枠１はさらに、例えば反対側のエッジ上にダイオードを収納する別の溝を含むこともあり得る。

所与の色もしくは多様な色で永続的もしくは断続的に放射を発するため、またはダイオードに対処するためにダイオード駆動手段が使用される。

各々のダイオード３が金属製素子に接続される。この金属製素子は単純な多機能設計である。

各々の金属製素子は１つまたは複数のダイオードを溝の中に保持するために役立ち、光学的整列のために役立ち、かつダイオードを隠すために役立つ。金属製素子は３つの実質的に平板状の薄い部分、すなわち
・主面１１、１２上の２つの主要部分４１０、４２０と、
・光注入エッジ１３と接触している２部分の側部４３０とを含む。

２つの主要部分４１０、４２０は主面１１、１２上に作られた切り込みに係合するツメを設けられる。

各部分４１０、４２０、４３０はさらにダイオード３と、例えば主面１１、１２上に設置される透明導電性層５１、５２の形態の電極との間の電気的接続素子の役目を果たす。電極５１、５２のうちの一方は例えばアルミニウムまたは銀で作られたミラーであることもあり得る。反対側のエッジが金属化されることもあり得る。

図５ｂに示された構造体８１０はいくつかの点で構造体８００と異なる。金属製素子４はＥ字型の断面を有し、エッジ１３を把持することができる。

各々のダイオードは反対側の面上に電気的接点を備えた単純な半導体チップ３１であり、Ｅの中央の金属部分４３１によって定位置に保たれる。

２つの主面１１、１２（または変形形態では一方のみ）は透明導電性層タイプの第１の電極５１ａ、５１ｂを含む。溝の底部２１は広いことが好ましく、例えば発光面に接着され、かつ／または単純に接触したインクジェット軌道の形態で、あるいは導電性配線の形態で第２の電極４２’を含む。

多数のダイオードを挿入することによって、一層低い電力消費を必要としながら白熱灯照明の強度と同等の発光強度が得られることが可能である。

この構造体は例えば装飾照明または表示用照明の役目、例えば照明パネルまたは間仕切りの役目を果たすことも可能である。

ダイオードのうちの１つが本構造体を遠隔制御するために使用されるダイオードと置き換えられ、このダイオードが赤外の信号を受信することもあり得る。

透明の層のうちの１つが、例えば構造体の一方の側でダイオードを見えなくするために（例えばスクリーン印刷された）半透明の層、例えば銀もしくはアルミニウムで作られたミラー、または不透明の着色層（エナメルなど）で置き換えられることもあり得る。

反対側のエッジが金属化されることもあり得る。

図６ａおよび６ｂは本発明の第９の実施形態および変形形態でダイオードを備えた発光構造体９００、９１０の概略の部分的断面図を示している。

構造体９００はいくつかの詳細で構造体１００と異なり、
・金属製素子は一片として作られ（材料７を充填するために貫通孔を開けられ）、Ｔ字型の断面であり、
・ダイオードは反対側の面に接点を有し、かつカプセル封入されず（単純な導電性チップ３１であり）、
・第１の電極５１は溝のどちらの側でも（または一方の側のみでも）２部分であり、かつ
・溝は広く、第２の電極５２’が溝２の底部２１内のインクジェット軌道（または細い導電性配線）である。

ダイオードが発光デザイン、例えばロゴまたは商標を形成することも可能である。

多数のダイオードを挿入することによって、一層低い電力消費を必要としながら白熱灯照明の強度と同等の発光強度が得られることが可能である。

この構造体は例えば装飾照明または表示用照明のために、例えば照明パネルまたは間仕切りとして役立つことも可能である。

ダイオードのうちの１つが本構造体を遠隔制御するために使用されるダイオードと置き換えられ、このダイオードが赤外の信号を受信することもあり得る。

構造体９１０はいくつかの詳細で構造体９００と異なり、
・穴は第１の電極を形成する導電性層５１で覆われたくり穴２２’を含み、かつ
・金属製素子４は中央のバネ４３’を含み、このバネがその軸に沿って金属壁４４によって導かれる。

図７ａおよび７ｂは本発明の第１０の実施形態および変形形態でダイオードを備えた発光構造体１０００、１０１０の概略の部分的断面図を示している。

構造体１０００はいくつかの詳細で構造体９１０と異なり、
・溝２’（または個々の穴）が保持用外形を有し、側壁が側方に末広がりに広がり、したがって「＜＞」を形成し、
・金属製素子４”がセルフロッキングのために溝の壁に実質的に補完的な形状の１つまたは複数の金属製素子４５を含み、かつ
・穴が中ぐりされない。

ダイオードが発光パターン、例えばロゴまたは商標を形成することも可能である。

多数のダイオードを挿入することによって、一層低い電力消費を必要としながら白熱灯照明の強度と同等の発光強度が得られることが可能である。

この構造体は例えば装飾照明または表示用照明のために、例えば照明パネルまたは間仕切りとして役立つことも可能である。

ダイオードのうちの１つが本構造体を遠隔制御するために働くダイオードと置き換えられ、このダイオードが赤外の信号を受信することもあり得る。

第１の電極５１は、例えば構造体の一方の側でダイオードを見えなくするために（例えばスクリーン印刷された）半透明の層、例えば銀で作られたミラー、または配線のアレイと不透明の着色層（エナメルなど）で置き換えられることもあり得る。

構造体１０１０は、
・素子４５’が直線的であり、
・第２の電極５２が第１の電極５１のような透明導電性層であり、かつ
・相互接続配線６２’がこの第２の電極５２に半田付けされる、
という点で構造体１０００と異なる。

この構造体１０１０の製造法の一例は以下、すなわち
・くり穴を場合によっては備えた穴２”の機械加工と、
・ＣＶＤによる導電性層の堆積であって、広げられた壁の遮断の効果によって主面１１と穴の底部に２つの電極５１、５２を形成する堆積と、
・相互接続配線６２’の設置と半田付け、およびチップ３１の銀への挿入と接着（またはその逆）と、
・共用の金属製素子４”または個別の金属製素子の装着とである。

本発明による構造体は必ずしも対称である必要はない。異なる材料で作られた、または異なる技術で生産された電極、および異なる材料で作られた、または異なる技術で生産された接続部材を使用することが可能である。

個別の穴と共用の穴とを備えた混成配列が供給されることもあり得る。

透明導電性層は、薄い誘電体層の間に設置される薄い機能性導電層、特に金属、好ましくは銀の層であってもよく、これらの誘電体層は
・場合によっては銀の層の直ぐ上の、金属、金属の半化学量論的酸化金属合金、合金を主成分とする遮断層、ならびに
・金属酸化物、例えば場合によってアルミニウムドープされる酸化亜鉛を主成分とする層、および／または窒化ケイ素層である。

本発明の第１の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体１００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体１００の概略を示す部分的上面図である。 本発明の第２の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体２００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体２００の概略を示す部分的上面図である。 本発明の第３の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体３００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第３の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体３００の概略を示す部分的上面図である。 本発明の第１の実施形態の変形形態におけるダイオードを有する発光構造体１１０の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第３の実施形態の変形形態におけるダイオードを有する発光構造体３１０の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第４の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体４００の概略を示す正面図である。 本発明の第４の実施形態の変形形態におけるダイオードを有する発光構造体４１０の概略を示す正面図である。 本発明の第５の実施形態におけるダイオードを備えた発光構造体５００の概略を示す部分的正面図である。 本発明の第５の実施形態におけるダイオードを備えた発光構造体５００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第５の実施形態におけるダイオードを備えた発光構造体５１０の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第６の実施形態におけるダイオードを備えた発光構造体６００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第７の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体の概略を示す部分的正面図である。 本発明の別の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体の概略を示す部分的正面図である。 本発明の第８の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体８００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第８の実施形態の変形形態におけるダイオードを有する発光構造体８１０の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第９の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体９００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第９の実施形態の変形形態におけるダイオードを有する発光構造体９１０の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第１０の実施形態におけるダイオードを有する発光構造体１０００の概略を示す部分的断面図である。 本発明の第１０の実施形態の変形形態におけるダイオードを有する発光構造体１０１０の概略を示す部分的断面図である。

Claims (30)

1. 紫外（ＵＶ）および／または可視域内の放射を発することが可能な少なくとも１つの発光ダイオード（３、３’、３ａから３ｃ）と、
   主面（１１、１２）およびエッジ（１３）を有し、ダイオードを収納する穴（２、２’、２”）を有する実質的に平板状のガラス素子（１）と、
   熱を取り除くためにダイオードに接続されてかつ前記ガラス素子に連結された金属製素子（４、４’、４”、４５０）とを含み、
   さらに、前記金属製素子が電気的接続素子（４、４’、４”）および／またはダイオードを前記穴の中に保つための保持用素子（４、４’、４”、４５０）から選択される、発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
2. 金属製素子（４５０）が主面のうちの少なくとも一方および／またはエッジおよび／または穴を形成する側壁と直接的に接触していることを特徴とする、請求項１に記載の発光構造体（３１０）。
3. １つもしくは複数の層および／または１つもしくは複数の配線、特に電極（５１、５１’、５１”、５２、５２’、５２”）、電力供給部材（５１’ａから５１’ｃ）、ミラーまたは装飾を有する機能素子がガラス素子（１）と金属製素子（４、４’、４”）との間に挿入されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
4. 金属製素子（４、４’、４”、４５０）が穴の中に組み入れられ、または穴と同一平面になることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
5. 金属製素子（４、４’、４”、４５０）がＴ字型、Ｅ字型、もしくはＬ字型の断面を備えた一片、またはＬ字型断面の２部分の断片（４１、４２、４５１、４５２）であり、好ましくは０．２ｍｍ以下の厚さを有する一片または２部分断片であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
6. 保持用素子（４”）である金属製素子が、保持用の外形を有する選択された穴（２”）の中で自己遮断型であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の発光構造体（１０００、１０１０）。
7. 保持用素子である金属製素子がダイオード（３）と接触しているバネ（４３’）を含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の発光構造体（９１０、１０００、１０１０）。
8. 穴がエッジ（１３）にあるとき、保持用素子である金属製素子（４）が３つの実質的に平板状の部分、すなわち
   主面と接触している２つの主要部分（４１０、４２０）と、
   エッジの部分と接触している側部（４２０、４３０）とを含み、前記保持用素子がエッジを把持することが可能であるか、または２つの主要部分が主面上に作られた切り込みに係合するツメを設けられることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の発光構造体（８００、８１０）。
9. 金属製素子（４）が、無機のフィラーを含むシリコーンを主成分とすることが好ましい電気絶縁性でかつ熱伝導性の素子（９１）であって金属箔（９２）の下に設置される素子によって覆われることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の発光構造体（６００）。
10. 穴（２”）が２ｍｍ以上の幅を有することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の発光構造体（９００、９１０、１０００、１０１０）。
11. 金属製素子ならびに好ましくは１つもしくは複数の電極および／または電力供給部材を受け入れるために穴が中ぐりされることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の発光構造体（３００、３１０、９１０）。
12. 電流または電圧を供給される複数のダイオード（７００）を含むことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
13. 金属製素子と場合によっては接触しており、それぞれ一方でかつ同じ主面上、もしくは両方の主面上、ならびに／または穴（２）の底部および穴の外側に設置される第１と第２の電極（５、５’、５”、５１、５１’、５１”、５２、５２’、５２”）を含むことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
14. 第１と第２の電極のうちの少なくとも１つが、１つまたは複数の薄くかつ／または電流リークする誘電体層で場合によっては覆われ特に全体として透過性を有する、導電性アレイ、または導電性で特に透明の層（５、５’、５”、５１、５１’、５２、５２’）から選択されることを特徴とする、請求項１３に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
15. 金属の（ナノ）粒子を備えたインクジェット軌道（５’、５１’、５１’ａから５１’ｃ）である、またはスクリーン印刷される（６１から６２’）少なくとも１つの電極および／または電力供給部材を含むことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、２００、３００、４００、５００、７００、７１０、８１０、９００、９１０、１０００）。
16. ダイオード（３、３’）が以下のダイオード、すなわち
    チップ（３１）の反対側の面上、もしくはチップの一方でかつ同じ面上に電気的接点を備えたダイオードもしくは側面発光ダイオードと、
    焦点集束用レンズ（３２）を備えたダイオードまたはカプセル封入されていないチップを含むダイオードと、
    主発光方向が直角もしくは斜めであるダイオード、またはチップの発光面に対して斜めである２つの主発光方向を有してバットウィング形状を与えるダイオード、または２つの斜めの主発光方向のみを有するダイオードと、
    エッジ内で導波するため、あるいは一方もしくは両方の面を経由または穴を経由した直接発光のために設置されるダイオードと
    のうちの１つまたは複数から選択されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
17. 複数のダイオード（３、３’）、および所与の色もしくは多様な色で永続的もしくは断続的のどちらかで放射を発するようにダイオードを駆動するための、または個別にダイオードに対処するための手段を含むことを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
18. ガラスドアを形成するように可動性であること、および溝を形成する穴の中で整列させられてかつ第１と第２の電極（５１、５２、５２”）が設けられた主面に形成される複数のダイオード（３、３ａから３ｃ）と、ドアの位置に応じて電力供給の遮断によって断続的に放射を発するようにダイオードを駆動するための手段とを含むことを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の発光構造体（４００、４１０、５００）。
19. 共通の電力供給部材に接続された殆ど平行であることが好ましい複数の第１の導電性軌道と、
    第１の導電性軌道と交互でありかつ別の共通の電力供給部材を介して電力供給される、実質的に平行であることが好ましい複数の第２の導電性軌道と、
    第１と第２の電極を形成する第１と第２の軌道の間に各々が挿入され、溝を形成することが好ましい複数の穴であって、ダイオードと、電気的接続素子および好ましくは保持用素子として役立つ金属製素子とを収納する穴と
    を含むことを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載の発光構造体（７１０）。
20. ガラス素子が好ましくは透明、または極透明のソーダ石灰シリカガラスで作られることを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
21. 導波路の内側で放射を結合させるための部分ではない少なくとも１つのエッジ部分が反射用であり、好ましくは金属化されることを特徴とする、請求項１から２０のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、２００、３００、３１０、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
22. 主面のうちの発光面である一方に付随する無機の拡散用の層（７０）を含むことを特徴とする、請求項１から２１のいずれか一項に記載の発光構造体（２００、３１０）。
23. モノリシック構造体、好ましくは単純なガラスはめ加工品ユニットを形成するように光導波路がモノリシックであることを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
24. 前記選択された無機の導波路、ガラスシート、拡散用の選択された積層中間層、および拡散用の外部主面を場合によっては伴うガラスの背面羽目板から形成された積層ガラスはめ加工品ユニットを含むことを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項に記載の発光構造体（３１０）。
25. 照明用、装飾用、建築用、または表示用のガラスはめ加工品を形成することを特徴とする、請求項１から２４のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）。
26. 照明用窓または建物の壁または構造体上のガラスはめ加工品などの建物用に意図された構造体、特にガラスはめ加工品への、安全なガラスドア、特にスライド式ドアへの、輸送車両のため、例えば自動車のリヤウィンドウ、サイドウィンドウまたは屋根への、いずれかの他の地上用、水中用または飛行乗り物への、都市の備品のため、例えばバス停、表示用もしくは広告用パネル、または手すりへの、陳列棚、ショーウィンドウまたは棚の要素への、道路または都市の照明への、水槽、ショーウィンドウまたは温室への、特に間仕切りまたは鏡などの台所または浴室用の室内取り付けへの、コンピュータ、テレビ受像機または電話器タイプの表示画面への、電気的に制御可能なシステムへの、液晶ディスプレイ用、光線療法用のバックライト装置への、冷蔵庫の棚または台所の調理台などの家庭用電気機器の中に一体化される構造体への、請求項１から２５のいずれか一項に記載の発光構造体（１００、１１０、２００、３００、３１０、４００、４１０、５００、５１０、６００、７００、７１０、８００、８１０、９００、９１０、１０００、１０１０）の用途。
27. 請求項１から２５のいずれか一項に記載のダイオードを有する発光構造体（１０１０）を製造するための方法であって、
    穴（２、２’、２”）を機械加工する工程と、
    主面のうちの一方（１１）の上に２つの電極（５１、５２）を形成する導電性の層を堆積する工程とを含む、方法。
28. ガラス素子を強化する工程を含むことを特徴とする、請求項２７に記載の発光構造体を製造するための方法。
29. 機械加工が穴（２”）に保持用の外形を与えることを特徴とする、請求項２７および２８のいずれかに記載の発光構造体を製造するための方法。
30. 穴の機械加工が結果として前記金属製素子を収納するためのくり穴（２２）をもたらすことを特徴とする、請求項２７から２９のいずれか一項に記載の発光構造体を製造するための方法。

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