JP5671023B2 - 色温度可変発光器 - Google Patents
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Description
本発明は、色温度可変発光器、及び色温度可変光を生成する方法に関する。
国際特許出願公開公報第2008/146290A2号は、少なくとも１つの発光要素と、前記発光要素によって発される光を導波路材料へ配光するための光学的ファンネルであって、前記導波路材料は前記光学的ファンネルと光学的に接続されている、光学的ファンネルと、導波路材料から周方向以外のいずれかの方向へ抜け出る照明を低減させるように、光を導波路材料へ再方向付けして戻すための前記導波路材料に接触する少なくとも１つの反射器と、を含む光源装置を記載している。
２つの異なる波長で発する少なくとも２つのチップの上に蛍光体が積層されるような色可変ランプを用いて、異なる様々な色が生成され得る。蛍光体は、蛍光体が、光を異なる波長で異なるように吸収するように選択される。しかし、放射領域を増加させるために、互いに対して隣に配置される２つ以上のチップは、必要とされる。更に、異なる色は、互いに重なるのではなく、互いに隣に位置して生成され、そして、蛍光体の吸収スペクトルにおける重複により、飽和色を生成するのは困難である。
本発明の目的の一つは、発光が共通の表面領域から生じ、且つ均一な光の混合が得られるのと組み合わせて色温度可変発光器の高い出力が保持されるような、色温度可変発光器を入手する可能性を提供することである。
この目的は、独立請求項に記載の要旨によって達成される。好ましい実施例は、従属項に規定される。
本発明の第１の態様に従うと、この目的は、色温度可変発光器であって、第１蛍光体及び第２蛍光体であって、当該第１蛍光体及び第２蛍光体は、ポンプ光でポンプ(pump)される場合に、それぞれ第１蛍光体光及び第２蛍光体光を発するように適合され、前記第１蛍光体光は前記第２蛍光体光とは異なる波長を有する、第１蛍光体及び第２蛍光体と、更に、前記色温度可変光を発する出口表面と、を有し、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、積層方向に、前記第１蛍光体光の少なくとも一部及び前記第２蛍光体光の少なくとも一部が、前記出口表面において混合され、そして前記色温度可変光として発され、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、第１ポンプ光及び第２ポンプ光のそれぞれによって個別にポンプされ得、前記第１ポンプ光及び前記第２ポンプ光は、前記積層方向に対して横方向に入射する、ように積層される、色温度可変発光器によって達成される。
「第１蛍光体光及び第２蛍光体光は第１ポンプ光及び第２ポンプ光のそれぞれによって個別にポンプされ得る」という構成は、第２蛍光体光の強度に対する第１蛍光体光は、第２蛍光体光の強度に対する第１蛍光体光の強度が、第２ポンプ光に対する第１ポンプ光の強度によって制御されることを意味することを特記される。言及されるまでもなく、「蛍光体光を発する」とは、蛍光放射を発することを意味する。本発明は、発光が共通の表面領域から生じているような様々な色を発するように適合される色温度可変発光器を提供することであることを特記することに意味がある。更に、「色温度可変光」なる用語は、色付きの光に、及び／又は（色）温度可変光に関することを特記される。
本発明の好ましい実施例に従うと、色温度可変発光器は、更に、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体の表面の少なくとも一部に構成される反射器を含み、前記反射器は、光学的反射の少なくとも一部を前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体のそれぞれへ再方向付けして戻すように適合される。好ましくは、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、前記第２蛍光体の表面が前記第１蛍光体の表面に少なくとも一部重なっているように、又は前記第２蛍光体の表面が前記第１蛍光体の表面に近いように構成され、これにより前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体からの放射が相互作用（混合）するようにされる。好ましくは、第１蛍光体及び第２蛍光体は、第２蛍光体の表面が第１蛍光体の表面と重ならないように構成される。「第１蛍光体及び第２蛍光体が構成される」なる用語は、第１蛍光体及び第２蛍光体が、パターン化される及び／又は積層化されることを意味する。
本発明の別の好ましい実施例に従うと、色温度可変発光器は、更に、前記出口表面へ光学的に結合され、且つ、前記積層方向へ少なくとも部分的に照射される光学的放射を前記出口表面へ方向付けするように適合される光抽出層を含む。
本発明のより別の好ましい実施例に従うと、色温度可変発光器は、更に、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体の側部表面の少なくとも一部に構成される選択的反射器を含み、前記選択的反射器は、前記ポンプ光を選択的に透過させ且つ前記選択的反射器へ発される前記蛍光体光の少なくとも一部を前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体へ選択的に反射して戻すように適合される。好ましくは、前記反射器は、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体を冷却するように適合されるヒートシンクへ接続される。第１層が、好ましくは、前記第２蛍光体と前記光抽出層との間に構成され、且つポンプ光を反射し蛍光体光を透過させるように適合される。好ましくは、色温度可変発光器は、更に、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体の間に構成される第２層を含み、前記第２層は、ポンプ光を反射し蛍光体光を透過させるように適合される。好ましい、前記第１層及び／又前記第２層が、空気又は透明低屈折率材料である。第１層及び／又は第２層は、好ましくは、空隙（エアギャップ）に対応する。
本発明のより別の好ましい実施例に従うと、色温度可変発光器は、更に、前記反射器の一部及び前記出口表面の間における前記積層方向に構成される少なくとも１つの導波路を含み、前記導波路は、前記積層方向に少なくとも部分的に並行な光学的放射を、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体のそれぞれへ方向付けるように適合される。
本発明のより別の好ましい実施例に従うと、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、透明性が高く、低い散乱性を呈する。前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、２以上、好ましくは１０以上、より好ましくは１００以上のアスペクト比を含むことが好ましい。前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、少なくとも１つの導波路へ光学的に結合されることが好ましい。
本発明のより別の好ましい実施例に従うと、前記第１蛍光体及び第２蛍光体は、導波路においてパターン状に配置され、前記第２蛍光体の表面が前記第１蛍光体の表面と重ならないように積層される。
本発明のより別の好ましい実施例に従うと、ポンプ光を発するポンプ源は、発光ダイオード及び／又はレーザを含む。好ましくは、発光ダイオードは、無機材料及び／又は有機材料を含む。好ましくは、レーザは、半導体レーザ及び／又は固体状態レーザを含む。
蛍光体に入射する光は、レーザ源などの光学的供給源から生じているものであり得、この場合、光は、複数のビームへ分割され得、相対的強度は、スイッチ可能な光学的要素などの光学的コンポーネントによって制御され得ることを特記することに意味がある。したがって、色温度可変発光器は、好ましくは、様々な異なる技術分野において光源として適用可能である。
本発明の第２の態様に従うと、上述の目的は、色温度可変光を生成する方法であって、ａ）第１蛍光体及び第２蛍光体をポンプ光でポンプするステップであって、これにより、それぞれ第１蛍光体光及び第２蛍光体光を発する、ステップであり、前記第１蛍光体光は前記第２蛍光体光とは異なる波長を有する、ステップと、ｂ）前記第１蛍光体光の少なくとも一部及び前記第２蛍光体光の少なくとも一部を混合するステップと、ｃ）前記混合される光を色温度可変光として放射するステップと、を含む方法によって達成される。
本発明の着想の一つは、側部から個別にポンプされる積層された蛍光体を使用することである。好ましくは、蛍光体は、反射型ヒートシンクに配置される。垂直に位置決めされるコンポーネントへ落ち込むポンプ光の相対的強度を変更することによって、コンポーネントからの相対的放射強度は、調整可能であり、したがって、放射光の色及び色温度も調整可能であることを特記することに意味がある。より更に、望ましくない色混合が避けられ、高効率が達成される。
本発明の着想の一つは、積層方向に蛍光体層によって発される光の再吸収を最小化することでもある。したがって、蛍光体又は蛍光体層を側部からポンプすることにより、蛍光体が底部から照らされる場合よりもポンプに関して長い経路長を生じさせることになるように蛍光体層を使用することが有利である。このことは、好ましくは、高いアスペクト比を有する蛍光体層が使用される場合に達成される。言い換えると、蛍光体層の厚さは、好ましくは、例えば、ポンプ方向などの、横方向よりも大きい。アスペクト比、すなわち、蛍光体の、ポンプの方向における長さ又は厚さ方向における長さは、好ましくは、２以上、好ましくは１０以上、最も好ましくは１００以上である。
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例から明らかであり、これらを参照して説明される。
図１は、本発明の第1の好ましい実施例に従う色温度可変発光器の第1の構成を示す。色温度可変発光器は、３つの層を含み、これらは、それぞれの上に積層され、青色、紫色又は紫外（ＵＶ）光はポンプ光としてこの構成の側部表面からこれらの層に入射する。色温度可変発光器は、出口表面１１を通じて光学的放射を発するように適合され、出口表面１１は、本発明の第1の好ましい実施例に従う構成の上に配置される。第1蛍光体１及び第２蛍光体２は、ポンプ波長による励起で光学的放射を発するように適合される。第1蛍光体１の放射スペクトルは、第２蛍光体２の放射スペクトルとは異なる。第１蛍光体１及び第２蛍光体２のそれぞれは、所定の立体角で蛍光体光を発するように適合される少なくとも１つの発光表面を含む。この構成の側部表面へ向けられるポンプ光を発するように適合されるポンプ源が設けられる（図１には図示されず）。更に、反射器４が設けられ、この場合、反射器は、この構成の側部表面の少なくとも一部において配置され、色温度可変発光器から発される光学的放射の少なくとも一部を第１蛍光体１及び第２蛍光体２へ反射して戻すように適合される。この反射器は、好ましくは、酸化物、アルミニウム酸化物、チタン二酸化物、又は窒化ホウ素などの窒化物、などの材料を含む散乱反射器である。反射器が高い熱伝導性を呈する場合も、有利である。図１に示されるように、第１蛍光体１及び第２蛍光体２は、これらの構成が固定地面に対しての垂直積層構成に対応するように配置される。
本発明の第1の好ましい実施例にしたがうと、この構成は、側部からポンプされる。図１は、光がある点から領域に入射し、第１蛍光体１及び第２蛍光体２の表面全体へわたり広がることを例示する。蛍光体放射がポンプ入口から抜け出るのを防ぐために、この入口は、この構成の側部表面の少なくとも一部に配置される選択的反射器５を用いて覆われる、この場合、選択的反射器５は、コーティングに対応し、そして、ポンプ波長を透過させ且つ、蛍光体放射を反射するように適合される。第1蛍光体１及び第２蛍光体２において、ポンプ波長の完全な変換が生じ、何のポンプ光も他の層又はコンポーネントのそれぞれへ抜けないことを特記される。色温度可変発光器は、この構成の出口表面１１へ光学的に結合され、出口表面１１へ光学的放射を方向付けるように適合される光抽出層３を含む。青色励起光が使用される場合、この光抽出層３は、ポンプ波長を別の色へ変換する必要はなく、青色光は本発明の第1の好ましい実施例に従い抽出される。光抽出層３は、異なるコンポーネントからの光の更なる均一化に関しても作用することを特記される。本発明の他の好ましい実施例に従うと、ポンプ波長は、紫色又はＵＶであり、したがって光抽出層３はポンプ光を青色光へ変換するための蛍光体層であることが好ましい。より更に、ポンプ光が他の蛍光体層へ漏れることも防がれ得る。
図２は、本発明の第２の好ましい実施例に従う色温度可変発光器の第２の構成を示す。層は側部からポンプされ、そして、ポンプ波長の漏れを防ぐように共に適合される第１層６及び第２層７によって分離される。蛍光体層が低散乱性を呈するセラミックなどの透明材料を含む場合、第１層６及び第２層７は、本発明の第２の実施例に従うエアギャップ又は低屈折率材料を含み得る。低屈折率材料の屈折率は、好ましくは1.4以下、より好ましくは1.5以下、そして最も好ましくは1.2以下である。このような透明蛍光体層が使用される場合、蛍光体層1の底部表面及び反射器４の間においてエアギャップを配置する又は低屈折率材料を追加することが有利である（図示されず）。しかし、本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、ポンプ波長を反射し且つ蛍光体放射を透過させる層が使用される。本発明のより他の好ましい実施例にしたがうと、第２層７もポンプ波長より長い波長を有する光を反射し得、これにより、第２層７が、第１蛍光体１によって吸収され得る第２層７による前記放射範囲を反射するようにも適合されるようにされる。第１層６は、第２蛍光体２及び光抽出層３の間において配置され、ポンプ光を反射し且つ蛍光体光を透過させるように適合される。第２層７は、第１蛍光体１及び第２蛍光体２の間に配置され、この場合、第２層７は、ポンプ光を反射し且つ蛍光体光を透過させるように適合される。本発明の第２の好ましい実施例にしたがうと、第１層６及び第２層７は、エアギャップを含む。
図３〜５は、本発明の第３、第４及び第５それぞれの好ましい実施例に従う色温度可変発光器の様々な異なる構成を示す。図３に示される本発明の第３の好ましい実施例にしたがうと、光は、２つの導波路８を通じて蛍光体へ結合される。１つの導波路８は、第２蛍光体２及び光抽出層３の間において配置される。別の導波路８は、第１蛍光体１及び反射器４の少なくとも一部の間において配置される。その界面において、各導波路は、隣接する蛍光体層と光学的接触にある。
図４は、本発明の第４の好ましい実施例を示し、この場合、導波路８は、第１蛍光体１及び第２層７の間において配置される。他方の導波路８は、第２蛍光体２及び第２層７の間において配置され。これにより、第２層７は、２つの導波路８の間において挟まれる。したがって、図４は、両方の導波路８は、第１蛍光体１及び第２蛍光体２の間において配置される。
図５は、本発明の第５の好ましい実施例を示し、導波路８を積層方向に配置するより別の可能性を例示する。
本発明の第３、第４、及び第５の好ましい実施例にしたがうと、低散乱性を呈する透明蛍光体層が２及び１に関して使用される場合、第１層６及び第２層７は、エアギャップ又は低屈折率を有する材料であり得る。このような透明蛍光体層が使用される場合、蛍光体層1の底部表面及び反射器４の間において（図４に示されず）、又は導波路８の底部表面及び反射器４の間において（図３及び５に示されず）、エアギャップを配置する又は低屈折率材料を追加することが有利である。本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、好ましくはポンプ波長を反射し且つ好ましくは蛍光体放射を透過させる層も使用される。本発明のより他の好ましい実施例にしたがうと、第２層７は、ポンプによって発される波長範囲よりも広い反射帯を呈し、これにより、第２層７は、第１蛍光体１によって吸収され得る、第２蛍光体２による前記放射範囲を反射するようにもされる。
図６は、本発明の第６の好ましい実施例に従う色温度可変発光器の第６の構成を示す。この構成は、色付きの光を生成するように作用する。光抽出層３は、本発明の第６の好ましい実施例にしたがう青色光に関する導波路光抽出層に対応する。第１層６は、低屈折率材料を含む。しかし、本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、第１層６は、エアギャップに対応する。この第１層６から、大体の場合、何のポンプ光も第２蛍光体２の方向へも送られない。
第２蛍光体２は、導波路８の上部に配置される緑色発光蛍光体に対応する。第２蛍光体２は、本発明の第６の好ましい実施例に従い、発光を層３の方向へ且つ当該装置の外へ送る良好な光散乱特性を呈する。本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、低光散乱性を示す材料を有する透明蛍光体２が使用される場合、フォトニック結晶又は粗化拡散表面などの、良好な光抽出特性を有する第１層６との界面における構造が使用されることが好ましい。
第２層７は、本発明の第７の好ましい実施例にしたがうと、第１蛍光体１によって吸収され得る緑色光のスペクトルの一部を反射し且つ赤色光を透過させることが好ましい層に対応する。色温度可変発光器は、更に、第２層７及び第１蛍光体１の間において構成される第３層９を含む。本発明の第６の好ましい実施例にしたがうと、低光散乱性を示す材料を有する透明蛍光体２が使用される場合、第３層９は、空気界面である。本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、第３層９は、低屈折率材料である。
第１蛍光体１は、導波路８の上部に配置される赤色放射計交代に対応する。同様に、材料は、好ましくは、層７の方向に発光を送る光散乱材料である、又は、第３層９との界面において、フォトニック結晶又は粗化拡散表面などの光抽出構造に対応する構造を有し得る。本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、エアギャップ又は低屈折率層は、省略される及び／又はポンプ光を反射するように適合される層によって置換される。本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、エアギャップ又は低屈折率層は、低光散乱性を示す透明蛍光体が使用される場合、導波路及び反射器４の間において配置される。
図7は、本発明の第６の好ましい実施例に従い且つ図６の実施例を参照して、様々なインターフェイスにおける様々な色の振る舞いを概略的に例示する。
図８は、本発明の第７の好ましい実施例に従う色温度可変発光器の第１パターン状の構成を示す。本発明の上述の実施例は、図８に示されるパターン状の形態で実施化される。３つの導波路８は、積層方向に配置され、この場合、２つの導波路８の間において、第１蛍光体１及び第２蛍光体２が、蛍光体１・２の表面が重ならないようにパターン状の形態で配置される。蛍光体は、好ましくは、対応する導波路と光学的に接触している。
図９は、本発明の第８の好ましい実施例に従う色温度可変発光器の第２パターン状の構成を示す。図８との差異は、色温度可変発光器が、導波路８と第１蛍光体１及び第２蛍光体２を含む構造との間に配置される赤反射青透過層１０に対応する分離層１０を含むことであり、この場合、分離層１０は、色温度可変光によって含まれる波長を分離するように適合され、したがって、分離層１０は、再放射が、好ましくは、緑色蛍光体がない領域へ進むように良好な色分離に関する役目を果たす。
好ましくは、発光蛍光体材料は、透明性の高いセラミック蛍光体である。本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、発光材料は、好ましくは、三価セリウム又は二価ユーロピウムのそれぞれでドープされた、ガーネット及び窒化物から選択される。ガーネットの実施例は、A3B5O12ガーネットを含み、この場合、Aは、イットリウム及び／又はルテチウムを含み、そしてBはアルミニウムを含む。このようなガーネットは、好ましくは、セリウム(Ce)を、プラセオジミウム(Pr)、又はセリウム及びプラセオジミウムの組合わせを、特にCeを、ドープされている。Bは、好ましくは、アルミニウム(Al)を含む。本発明の他の好ましい実施例にしたがうと、Bは、ガリウム(Ga)及び／又はスカンジウム(Sc)及び／又はインジウム(In)を、好ましくはAlの約20%まで、より好ましくはAlの約10%まで含み、すなわちBイオンは、好ましくは90モル%又はそれ以上のAlを含み、10モル%又はそれより少ないGa、Sc及びInのうちの１つ又は複数のものを含む。
Bは、好ましくは、約10％までのガリウムを含む。好ましくは、B及びOは、少なくとも部分的にSi及びNによって置換される。要素Aは、好ましくは、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム（Tb）、及びルテチウム(Lu)を含む群から選択される。更に、Gd及び／又はTbは、好ましくは、Aの約20％の量まで存在する。好ましくは、ガーネット蛍光体材料は、(Y1-xLux)3B5O12:Ceを含み、この場合、xは、0以上且つ1以下である。「:Ce」なる語は、蛍光体材料における金属イオンの少なくとも一部（すなわち、ガーネットにおける「A」イオンの一部）は、好ましくは、Ceによって置換されることを示す。例えば、(Y1-xLux)3Al5O12:Ceを仮定すると、Y及び／又はLuの一部は、Ceによって置換される。当業者は、この注記事項を理解している。Ceは、概して10%を超えない範囲でAを置換し、Ce濃度は、（Aに対して）0.1%乃至4％の間の範囲にあり得、特に、0.1%乃至2%の間にある。1％のCe及び10％のYを仮定する場合、完全に正しい式は、(Y0.1Lu0.89Ce0.01)3Al5O12である。ガーネットにおけるCeは、好ましくは、当業者に知られているように三価の状態にある。
赤色蛍光体材料は、好ましくは、(Ba,Sr,Ca)S:Eu、(Ba,Sr,Ca)AlSiN3:Eu、及び(Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Euを含む群から選択される材料を含む。これらの化合物において、ユーロピウム(Eu)は、好ましくは二価であり、示される二価の陽イオンの1つ又は複数を置換する。一般的に、Euは、陽イオンの10%よりも多い量で存在し得ず、好ましくは、Euが置換する陽イオンに対する約0.5乃至10%の間の範囲で、より好ましくは約0.5乃至5％の間の範囲において、存在し得る。「:Eu」という用語は、金属イオンの一部がEu（Eu2+など）によって置換されることを示す。例えば、CaAlSiN3:Euにおける2％のEuを仮定すると、正確な式は、(Ca0.98Eu0.02)AlSiN3である。二価ユーロピウムは、好ましくはCa、Sr又はBaである、上述の二価アルカリ性土類陽イオンなどの、二価陽イオンを置換することが好ましい。
材料(Ba,Sr,Ca)S:Euは、MS:Euとしても示され得、この場合Mは、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、及びカルシウム(Ca)を含む群から選択される要素を含む。好ましくは、Mは、この化合物において、カルシウム若しくはストロンチウム、又はカルシウム及びストロンチウム、より好ましくはカルシウムを含む。この場合、Euが導入され、そして好ましくはMの少なくとも一部（すなわち、Ba、Sr及びCaの少なくとも１つ）を置換する。更に、材料(Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Euは、M2Si5N8:Euとしても示され得、この場合、Mは、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、及びカルシウム(Ca)を含む群から選択される要素を含む。好ましくは、Mは、この化合物において、Sr及び／又はBaを含む。別の好ましい実施例に従うと、Mは、（Euの存在を無視して）Sr及び／又はBaを含み、より好ましくは50%乃至100%、より好ましくは50%乃至90％のBa、並びに50%乃至0％、最も好ましくは50％乃至10％のSrを含み、例えば、Ba1.5Sr0.5Si5N8:Eu(すなわち75%Ba;25%Sr)である。この場合、Euが導入され、そして好ましくはMの少なくとも一部（すなわち、Ba、Sr及びCaの少なくとも１つ）を置換する。
同様に、材料(Ba,Sr,Ca)AlSiN3:Euは、MAlSiN3:Euとして示され、この場合Mは、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、及びカルシウム(Ca)を含む群から選択される要素を含む。Mは、好ましくは、この化合物において、カルシウム若しくはストロンチウム、又はカルシウム及びストロンチウム、より好ましくはカルシウムを含む。この場合、Euが導入され、そして好ましくはMの少なくとも一部（すなわち、Ba、Sr及びCaの少なくとも１つ）を置換する。BaMgAl10O17:Eu2+(BAM)は、青色で放射する適切な材料を含む。
立方体結晶構造を有する無機蛍光体は、多結晶状態にあっても透明性が高いので、最も好まれる。好ましくは、透明性の高いポリマも使用され、例えば、ジフルオロ−ボラインダセン（difluoro-boraindacene）ファミリ(BODIPY)、フルオレセイン（fluorescein）染料、フルオレン（fluerene）派生物、クマリン（coumarin）染料、キサンテン（xanthene）染料、ピロテメン（pyrromethene）-BF2(P-BF2)複合体、スチルベン（stillbene）派生物、ローダミン（rodamine）染料、ペリレン・カルボキシイミド（perylene carboximide）染料、及びランタノイド（III）ｂ−ジケトナート（Lanthanide(III)b-diketonate）複合体などの発光有機金属複合体、などの、有機発光小分子でドープされたポリメタクリル酸メチル（polymethyl methacrylate（PMMA））などである。また、ポリフェニレンビニレン（polyphenylenevinylenes(PPV)）の派生物、ポリフェニル（polyphenyls）、及びポリフルオレン（poly fluerenes）、並びにこれらの共重合体（コポリマ）及び混合物などの、発光ポリマを使用することも可能である。
本発明は、図面及び上述の説明において詳細に例示及び記述されてきたが、このような例示及び記述は、例示的又は例証的であって制限的でないように検討されるべきであり、本発明は、開示される実施例に限定されない。
開示される実施例に対する他の変更態様は、請求される本発明を実施する分野における当業者によって、図面、開示及び添付の請求項を検討することにより、理解及び実施化され得る。請求項において、「有する」という動詞及びその活用形は、記載される以外の手段又はステップの存在を排除しない。単数形の構成要素は、複数個の斯様な構成要素の存在を排除しない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されていることができないと示すものではない。発明の詳細な説明及び請求項において使用される参照符号は、請求される本発明の範囲を制限しない。
Claims (14)
- 色温度可変発光器であって、
第１蛍光体及び第２蛍光体であって、当該第１蛍光体及び第２蛍光体は、ポンプ光でポンプされる場合に、それぞれ第１蛍光体光及び第２蛍光体光を発するように適合され、前記第１蛍光体光は前記第２蛍光体光とは異なる波長を有する、第１蛍光体及び第２蛍光体と、
前記色温度可変光を発する出口表面と、
を有し、
前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、積層方向に、
前記第１蛍光体光の少なくとも一部及び前記第２蛍光体光の少なくとも一部が、前記出口表面において混合され、そして前記色温度可変光として発され、
前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、第１ポンプ光及び第２ポンプ光のそれぞれによって個別にポンプされ得、前記第１ポンプ光及び前記第２ポンプ光は、前記積層方向に対して横方向に入射する、
ように積層される、
色温度可変発光器であって、
前記出口表面へ光学的に結合される光抽出層であって、且つ、前記積層方向へ少なくとも部分的に照射される光学的放射を前記出口表面へ方向付けするように適合される光抽出層を含み、
第１層が前記第２蛍光体と前記光抽出層との間に構成され、且つポンプ光を反射し蛍光体光を透過させるように適合される、
色温度可変発光器。 - 請求項１に記載の色温度可変発光器であって、更に、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体の表面の少なくとも一部に構成される反射器を含み、前記反射器は、光学的反射の少なくとも一部を前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体のそれぞれへ再方向付けして戻すように適合される、色温度可変発光器。
- 請求項１又は２に記載の色温度可変発光器であって、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、前記第２蛍光体の表面が前記第１蛍光体の表面に少なくとも一部重なっているように、又は前記第２蛍光体の表面が前記第１蛍光体の表面に近いように構成され、これにより前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体からの放射が相互作用するようにされる、色温度可変発光器。
- 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の色温度可変発光器であって、更に、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体の側部表面の少なくとも一部に構成される選択的反射器を含み、前記選択的反射器は、前記ポンプ光を選択的に透過させるように且つ前記選択的反射器へ発される前記蛍光体光の少なくとも一部を前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体へ選択的に反射して戻すように適合される、色温度可変発光器。
- 請求項２乃至４のいずれか一項に記載の色温度可変発光器であって、前記反射器は、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体を冷却するように適合されるヒートシンクへ接続される、色温度可変発光器。
- 請求項１に記載の色温度可変発光器であって、更に、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体の間に構成される第２層を含み、前記第２層は、ポンプ光を反射し蛍光体光を透過させるように適合される、色温度可変発光器。
- 請求項１に記載の色温度可変発光器であって、前記第１層が、空気又は透明低屈折率材料である、色温度可変発光器。
- 請求項６に記載の色温度可変発光器であって、前記第２層が、空気又は透明低屈折率材料である、色温度可変発光器。
- 請求項２乃至８のいずれか一項に記載の色温度可変発光器であって、更に、前記反射器の一部及び前記出口表面の間における前記積層方向に構成される少なくとも１つの導波路を含み、前記導波路は、前記積層方向に少なくとも部分的に並行な光学的放射を、前記第１蛍光体及び／又は前記第２蛍光体のそれぞれへ方向付けるように適合される、色温度可変発光器。
- 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の色温度可変発光器であって、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、透明性が高く、低い散乱性を呈する、色温度可変発光器。
- 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の色温度可変発光器であって、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、２以上、好ましくは１０以上、より好ましくは１００以上のアスペクト比を含む、色温度可変発光器。
- 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の色温度可変発光器であって、前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、少なくとも１つの導波路へ光学的に結合される、色温度可変発光器。
- 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の色温度可変発光器であって、前記第１蛍光体及び第２蛍光体は、導波路においてパターン状に配置され、前記第２蛍光体の表面が前記第１蛍光体の表面と重ならないように積層される、色温度可変発光器。
- 色温度可変光を生成する方法であって、
ａ）第１蛍光体及び第２蛍光体をポンプ光でポンプするステップであって、これにより、それぞれ第１蛍光体光及び第２蛍光体光を発する、ステップであり、前記第１蛍光体光は前記第２蛍光体光とは異なる波長を有する、ステップであって、
前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、積層方向に、
前記第１蛍光体光の少なくとも一部及び前記第２蛍光体光の少なくとも一部が、出口表面において混合され、そして前記色温度可変光として発され、
前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体は、第１ポンプ光及び第２ポンプ光のそれぞれによって個別にポンプされ得、前記第１ポンプ光及び前記第２ポンプ光は、前記積層方向に対して横方向に入射する、
ように積層されている、
ステップと、
ｂ）前記第１蛍光体光の少なくとも一部及び前記第２蛍光体光の少なくとも一部を混合し、前記出口表面へ光学的に結合される光抽出層が、前記積層方向へ少なくとも部分的に照射される光学的放射を前記出口表面へ方向付けするステップであって、前記第２蛍光体と前記光抽出層との間に構成される第１層が、ポンプ光を反射し蛍光体光を透過させるように適合される、ステップと、
ｃ）前記混合される光を色温度可変光として前記出口表面から放射するステップと、
を含む方法。
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