JP5759617B2

JP5759617B2 - 光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置

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Publication number: JP5759617B2
Application number: JP2014506725A
Authority: JP
Inventors: 振偉 ▲ミー▼
Original assignee: 振偉 ▲ミー▼
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2015-08-05
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Description

本発明は光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置に関し、特に発光薄膜気体放電ランプ内にコーティングする可視光線層が特定の希薄分布を呈する光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置に関する。

現在運用されている従来の発光パーツの基本構造は、透明ガラスランプの管壁に、一定の厚みを備える蛍光層或いは燐光層をコーティングするものである。その組成構造は、微小な粒子をスタッキングして堆積し構成する。透明管体の内部には、電子励起発光気体(水銀とアルゴン或いはキセノンとネオン等無水銀気体)を充填する。通電すると、内部気体は高電圧の作用を受け、励起されて紫外線を放出する。紫外線は、蛍光層或いは燐光層に照射された後、可視光線を励起する。可視光線は、蛍光層或いは燐光層と透明ハウジングを貫通後、外界へと照射され、ライトとしての効果を発揮する。

よって、微小粒子をスタッキングして堆積し構成する蛍光層或いは燐光層は、大部分が一回照射である紫外線をできるだけ充分に吸収するため、堆積を充分に厚くせざるを得ない。しかし、堆積が充分に厚い蛍光層或いは燐光層は、可視光線の透過に影響を及ぼすため、可視光線にとっては、蛍光層或いは燐光層は、不良な透明体である。そのため、一般の生産業者は、輝度の高い可視光線をアウトプットするため、蛍光層或いは燐光層の厚みを減らさざるを得ない。このような方式は、紫外線の強度を固定し、蛍光層或いは燐光層の厚みを調整し、最後に輝度の高い組合せを選択するものである。通常、比較的薄い蛍光層或いは燐光層は、最も好ましい輝度を示す。しかし、この種の比較的薄い粒子層は、紫外線の一部が、蛍光粒子或いは燐光粒子を照射することができず、無駄になっている。この種の比較的薄い粒子層は、少なくとも４、５層から７、８層の粒子層により組成される(図１８参照)ため、可視光線の通過にとっては、やはり非常に大きい障害となっている。

図３７は、既存の可視光線層の電子顕微鏡(SEM)俯視図である。図３７に示すように、可視光線層の粒子の配列は、非常に密集している。

この種の発光パーツは実際の運用において、蛍光層或いは燐光層内壁は先ず紫外線に励起される輝度の高い区域である。しかし、蛍光層或いは燐光層そのもの壁が厚くなければ、外界へと照射して人が使用することはできないため、蛍光層或いは燐光層は、紫外線を可視光線に転換させられるが、可視光にとっては、不良な透過体である。よって、発光の効率は非常に悪い。業界では、光透過率を高めるため、蛍光層或いは燐光層をできるだけ薄くしている。これにより、光透過率は向上するが、同時に紫外線が充分に吸收されなくなる。よって、業界では、蛍光層或いは燐光層の透明度を高めること紫外線を充分に吸收させることの間で、最も好ましい点を常に探している。しかし、紫外線を無駄にしない状況下で、蛍光層或いは燐光層のコーティングを、非常に薄くし、単層粒子だけにすることはできていない。上記した従来の技術の問題を解決するため、本発明は蛍光粒子或いは燐光粒子を、ほとんど紫外線を遮らず、無駄にすることもない程度まで薄くする。これにより、電気エネルギーの光エネルギーへの転換の最高効率を達成し、省エネと二酸化炭素排出量の削減を達成し、人類と地球に福をもたらすことができる。

従来の技術により設計する薄膜ランプは、図１、２に示すように、透明ランプ12の壁面に、蛍光層或いは燐光層の可視光線層30をコーティングする。可視光線層30の粒子(或いは粉粒)は、多層型式スタックにより構成する。そのスタックの厚みCは、約30μm〜60μmで、その平均的厚みCは、約30μmである。可視光線層30の各粒子を相互に積み重ね、一定の厚みを形成し、紫外線を発出し、粒子に衝突させて、光線を発する。この過程では、表層の粒子だけが紫外線の照射を受け発光し、下層の大部分の粒子は、有効な発光効果を提供することはできない。こうして、高単価な可視光線層30のコーティングの発光設置に、浪費の状況が生まれる。よって、コーティングする可視光線層の厚み及びその粒子のコーティング数量をいかにして調整するかは、改善が待たれる問題である。本発明は、従来の光学薄膜ランプの上記した欠点に鑑みてなされたものである。

本発明が解決しようとする課題は、ランプ上にコーティングする可視光線層の単層粒子を稀薄形態とし、しかも一定の割合で配置し、これにより発射されて粒子を照射した紫外線、及び単層粒子を未照射の紫外線は、反射後或いは数回反射後に、さらに単層粒子を照射するため、可視光線層の使用量を減らし、これにより蛍光粒子或いは燐光粒子が可視光線を遮るという欠点を大幅に減らし、発光効果を効果的に高めることができる光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は下記の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置を提供する。光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、透明封鎖ハウジング、全角度(0度〜90度反射角)で紫外線を反射し、しかも可視光を通過させる光学薄膜、可視光線層を備える。該透明封鎖ハウジングは、中空ランプで、ランプ管体の壁面には、光学薄膜及び可視光線層をコーティングする。該可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は稀薄状コーティングを呈して、管壁を覆う。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置のランプ管壁の二側は、それぞれ外壁面と内壁面で、光学薄膜と可視光線層をそれぞれコーティングする。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置のランプ管壁の二側は、それぞれ外壁面と内壁面で、内壁面には順番に光学薄膜及び可視光線層をコーティングする。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置のランプの内壁面には、単層粒子のみの蛍光層或いは燐光層をコーティングする。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置のランプ管壁の一部区域には、可視光線層であるコーティングエリアAをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアBで、コーティングエリアAは、管壁壁面の面積の1%以上99%未満を占める。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置のランプの内壁面の一部区域には、可視光線層であるコーティングエリアAをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアBで、コーティングエリアAは、内壁面の面積の1%以上99%未満を占める。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置のコーティングエリアの可視光線層粒子は、希薄形態によりコーティングする。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置の希薄形態コーティングの粒子は、単層コーティングで、粒子外径は、約2μm〜15μmである。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置の可視光線層の粒子が占めるカバー面A2の総面積Xは、コーティングエリアA全体の総面積の1%〜99%を占め、その他は粒子間に形成する空隙A1の総面積Yである。

前記の発明の目的を達成するため、本発明が運用する別種の技術手段は、以下の通りである。光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、透明封鎖ハウジング、光学薄膜、可視光線層、サポートパーツを備える。該透明封鎖ハウジングは、中空ランプである。該光学薄膜は、全角度(0〜90度反射角)で紫外線を反射し、しかも可視光線を通過させる。ランプ管体の外壁面或いは内壁面には、光学薄膜をコーティングし、及び管体内空間には、サポート片を設置する。サポート片には、可視光線層をコーティングする。可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、稀薄状コーティングにより、サポート片上を覆う。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置の管体内空間のサポート片には、可視光線層をコーティングする。該可視光線層全体には、単層粒子だけの蛍光層或いは燐光層を完全にコーティングする。

該光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置の管体内空間のサポート片には、可視光線層をコーティングする。該可視光線層は、一部区域に、可視光線層であるコーティングエリアAをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアBで、コーティングエリアAは、内壁面の面積の1%以上99%未満を占める。

前記の発明の目的を達成するため、本発明が運用するさらに別種の技術手段は、以下の通りである。光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、透明封鎖外ハウジング、透明ハウジング、光学薄膜、可視光線層を備える。該透明封鎖ハウジングは、中空体である。該光学薄膜は、全角度(0〜90度反射角)で紫外線を反射し、しかも可視光を通過させる。該透明封鎖ハウジングは、紫外線発生器である。該紫外線発生器は、中空体内に紫外線を発出し、該透明封鎖外ハウジングの外壁面或いは内壁面には、光学薄膜をコーティングし、及び内壁面には、可視光線層をコーティングし、可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、稀薄状コーティングにより、内壁面を覆う。

該稀薄状可視光線層を備える薄膜放電ランプの透明封鎖外ハウジング内壁面には、光学薄膜及び可視光線層をコーティングし、可視光線層は、光学薄膜に比べ、紫外線発生器の透明封鎖ハウジングに近い。

該稀薄状可視光線層を備える薄膜放電ランプの可視光線層全体には、単層粒子だけの蛍光層或いは燐光層を完全にコーティングする。

前記の発明の目的を達成するため、本発明が運用するまたさらに別種の技術手段は、以下の通りである。稀薄状可視光線層を備える薄膜放電ランプは、透明封鎖外ハウジング、透明封鎖ハウジング、光学薄膜、可視光線層を備える。該透明封鎖ハウジングは、中空体で、光学薄膜は、全角度(0〜90度反射角)で紫外線を反射し、しかも可視光を通過させる。該透明封鎖ハウジングは、紫外線発生器を、該透明封鎖外ハウジング内に設置する。該紫外線発生器は、中空体内に紫外線を発出する。該透明封鎖外ハウジングの外壁面或いは内壁面には、光学薄膜をコーティングし、及びその内部空間のサポート片には、可視光線層をコーティングする。該可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、稀薄状コーティングにより、サポート片上を覆う。

該稀薄状可視光線層を備える薄膜放電ランプの中管体内空間のサポート片には、可視光線層をコーティングする。該可視光線層全体には、単層粒子だけの蛍光層或いは燐光層を完全にコーティングする。

該稀薄状可視光線層を備える薄膜放電ランプの中管体内空間のサポート片には、可視光線層をコーティングする。該可視光線層は、一部区域に、可視光線層であるコーティングエリアAをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアBで、コーティングエリアAは、内壁面の面積の1%以上99%未満を占める。

前記技術手段の運用を通して、本発明では、ランプ管壁にコーティングする可視光線層は、均一な稀薄式コーティングとし、これにより蛍光粒子或いは燐光粒子が可視光線を遮るという欠点を大幅に減らすことができ、こうして発光効果を効果的に高めることができる。さらに、紫外線射出後は、可視光線層の粒子と作用を発生し、光線を発し、しかも大部分の稀薄式粒子コーティングと紫外線照射は、その発光効率を高めることができ、また可視光線層の厚みを減らすことで材料コストを引き下げることもできる。

現在運用されている短波光により長波光可視光線コーティングエリアを励起する従来の発光パーツは、白色光発光ダイオード(White LED)及び放電ランプ、いわゆる熱陰極蛍光ランプ(Hot Cathode Fluorescent Lamp )、冷陰極発光管(CCFL)、インダクションランプ(Induction Lamp)或いは小型放電電極発光区(プラズマディスプレイボード等に応用)等の応用がある。白色光発光ダイオードは、紫外線照射により、白色光を発する蛍光或いは燐光粉、或いは青色光照射により、黄色光(或いは赤色光及び緑色光)を発する蛍光或いは燐光粉に、そのもの一部が透過させる青色光を混合し、白色光を形成する。一般に知られるように、白色光の組成の内、赤色光は30%を占め、緑色光は59%を占め、青色光は11%を占める。低圧水銀放電ランプ或いはインダクションランプの基本構造は、透明ガラスランプの管壁内に一定の厚みの蛍光層或いは燐光層をコーティングし、いわゆる可視光線コーティングエリアとする。その組成構造は、平均直径約2μm〜20μmの微小な粒子をスタッキングして堆積し構成する。そのスタックの厚みは、約10μm〜50μmから100μm前後である。透明管体の内部には、電子励起発光気体水銀を充填する。通電すると、内部気体は、高電圧電場放電或いは磁場励起放電作用を受け、紫外線を発生する。紫外線は、蛍光層或いは燐光層に照射された後、励起されて可視光線を発する。可視光線は、蛍光層或いは燐光層と透明ハウジングを透過後、外界へと照射され、ライトとして提供される。しかし、この種の低圧水銀気体の電子励起発光灯、或いは紫外線励起白色光の発光ダイオードには、いくつかの問題が存在する。

一つ目の問題は、紫外線の使用率が良くないということである。微小粒子が重なり堆積して構成する蛍光層或いは燐光層は、一回だけの照射の紫外線をできるだけ充分に吸収しようとすれば、堆積を充分に厚くしない訳にはいかない。しかし、充分に厚い堆積の蛍光層或いは燐光層は、可視光線の透過に影響を及ぼす。我々が観察したところ、以下の状況が実際に見られる。一般の生産業者は、輝度の高い可視光線を発するため、蛍光層或いは燐光層の厚みを減らす。通常、比較的薄い蛍光層或いは燐光層は、輝度が最も好ましい。しかし、この種の比較的薄い粒子層の粒子と粒子堆積との間は、紫外線に対して、空隙を備える。よって、紫外線の一部が、蛍光粒子或いは燐光粒子を照射することができず、灯管壁に吸收され熱エネルギーとなり、無駄になっている。おもしろいことに、業界で長年守られてきた最も好ましく、また可視光線輝度の高い可視光線コーティング原則は「一定の強度の紫外線は、一定の厚みの可視光線コーティングエリアに対応する」というものである。比較的強度が高い紫外線応用の場合では、より厚い可視光線コーティングエリアを用いてコーティングし、紫外線の吸収を期することしかできない(紫外線は一回限りの放射のため)。しかし、より厚く堆積させる蛍光層或いは燐光層は、可視光線の透過に影響を及ぼし、発光効率は良くない。本発明人が以前設計した薄膜灯管は、図１６、１７に示すように、紫外線の使用率を99.5%まで向上させることができる。これにより、紫外線の使用率が不良であるという問題を解決することができるが、さらに以下のように二個の問題が未解決である。

問題一：可視光線コーティングエリアが厚過ぎ、全体の光透過率が不良である。蛍光或いは燐光粒子の透明度はもともと良くない。蛍光或いは燐光粒子により組成する蛍光層或いは燐光層は、可視光線にとっては不良な透明体である。非常に容易なテスト方法は、この種の市販のT8蛍光灯管を用いる。先ずは通電させず、それを目の前方に置き、次に可視光線がある位置へと向きを変える。すると直ちに、可視光線が大幅に低下し、ほとんど何の光も見えなくなることを発見するだろう。これは、可視光線は「不良な透明体である蛍光層或いは燐光層」を通過しなければならないためである。蛍光層或いは燐光層が相当に不良な透明体であることを証明した。市販のT8蛍光灯管の単層蛍光層の可視光線が透過する時の輝度は、およそ約40%低下し、もともとの輝度の60%前後となる。この種の不良な透明体は、紫外線或いは青色光が可視光線となった白色光或いは黄色光(或いは赤緑色光)の強度を低下させ、熱エネルギーとする。一般の市販の蛍光灯管の比較的薄い可視光線コーティングエリアの粒子層の積み重ね平均的厚みは、約10μm〜30μm前後で、少なくとも４、５層以上の粒子層により組成する。図１８は、比較的優良な蛍光灯管の電子顕微鏡(SEM)断面図である。それは、平均直径約3μmの粒子が重なり堆積して構成し、その積み重ねる平均的厚みは、約15μm前後である。しかし、このような厚みは、可視光線に対して、非常に大きな阻害で、可視光線が透過する時、輝度は70%前後まで低下する。

問題二：蛍光或いは燐光粒子があまりに密集し、可視光線を相互に遮断する。可視光線コーティングエリアは、非常に薄く(単層粒子によってのみコーティングして形成する単層粒子蛍光或いは燐光層)できたとしても、もし隣り合う蛍光或いは燐光粒子が、依然としてぴっちり密集しているなら、蛍光層或いは燐光層が、紫外線を吸収して可視光線を発した後、真上に約±15度、或いは真下に約±15度の出光は、その他粒子に遮られない他、その他の側辺の出光、或いは水平出光は、隣り合う多くの蛍光或いは燐光粒子を通さなければ、外界に出て照明として使用することはできない。平面上下360度角により出光を分析すると、その内の可視光線の約半分180度は、少なくともア45度の左方向及び±45度の右方向により、２個の側辺方向へと出光する。よって、多くの出光の部分は、近接する多層粒子(水平配列方向)に遮られ、輝度は減衰する。すなわち、蛍光或いは燐光粒子が相互に可視光線を遮るという問題は、なお未解決である。ここで強調する必要があるのは、もし0〜90度紫外線広反射角の光学薄膜コーティング層がなくても、隣り合う単層蛍光或いは燐光粒子が緊密に密集していれば、単層粒子と単層粒子との間に形成する空隙は、やはり非常に大きく、多くの紫外線を浪費し、効率は良くないということである。これら紫外線は、熱エネルギーに転換され、無駄になってしまう。一般の方法のコーティングは、少なくとも４、５層以上の粒子層により組成され、これによりできるだけ各空隙を補填し紫外線を吸収しようとするため、単層粒子蛍光或いは燐光層を単層粒子コーティングのみにより形成し、その粒子と粒子との間の空隙の紫外線に対する浪費を大きくすることはできない。そのため、単層粒子蛍光或いは燐光層コーティングを用いるメーカーは存在しない。よって、紫外線発光の蛍光灯管にとっては、これまではこの種の単層粒子設計のコーティング方式は無かったことが分かる。このような方法は、白色光を発する紫外線発光ダイオードに用いられ、青色光により蛍光或いは燐光粒子を励起し、白色光の発光ダイオードとされている。基本的には、蛍光或いは燐光粒子の間隙の大きさをコントロールし、或いは明るすぎる青色光により、過度に発する黄色光の蛍光或いは燐光を透過し、白色光を構成するのに必要な割合の青色光を発することを期し、さらに青色光により励起される黄色光或いは赤緑色光を混合して白色光とする。この種の構造がコーティングする蛍光或いは燐光の厚み或いは間隙の大きさは、必ず約11%の青色光を透過しなければ、白色光を発することはできない。そのため、厚みをそれ以上薄くすることはできず、同時に間隙もそれ以上大きくし、蛍光或いは燐光の透明度を高めることはできない。もし、コントロールでき、より薄い単層蛍光或いは燐光粒子をコーティングでき、しかも粒子相互の間に、より大きな間隙を形成することができれば、白色光を構成するのに必要な割合の青色光を透過させられ、さらに白色光を構成するのに必要な割合の適当な黄色光或いは赤緑色光を対応させて励起することができれば、その出光の輝度は、大幅に改善する。

本発明者は、既存技術が使用する可視光線コーティングエリアに、なお改善すべき点があるのに鑑み、従来の可視光線コーティングエリアをコーティングするエリアを、ここで先ず可視光線コーティングエリアのコーティングエリアと未コーティング可視光線コーティングエリアに分けるよう、設計した。図２(原図６)に示すように、コーティングエリア内において、該可視光線コーティングエリアは、蛍光或いは燐光粒子により、コーティングエリア内で希薄状のコーティング(Rarefaction Coating or Sparse Coating)を行われ、その粒子堆積(particle piles)pと粒子堆積との間、或いは粒子堆積と単層粒子(single particle layer)sとの間、或いは単層粒子と単層粒子との間に、比較的大きい空隙を生じる。よって、コーティングエリア内で、コーティングの面或いはコーティングの体積或いは体積中の平面コーティングに対して、垂直投影を行った後、その粒子堆積に単層粒子を加えた総投影面積(Projected Area of particle piles and single particles)Aps、Apsと空隙(vacant space)vを加えた総投影面積Avの割合は、一定の希薄割合を保持する。その内、紫外線の応用はR1(uv)=Aps/(Aps+Av)=5%〜95%で、青色光の応用はR1(bu)=Aps/(Aps+Av)=5%〜85%で、(1)可視光線の希薄励起コーティング(Sparse excited coating of visible light)と呼称する。ここで言う単層粒子とは、相互に重ならない単層粒子で、その粒子堆積は、少なくとも２個或いは２個以上の粒子が密集し、或いは重なって組成する。さらに、粒子堆積或いは単層粒子を、極めて平均に分布する方式で、各粒子を堆積し、或いは単層粒子の相互間の距離に、一定の希薄割合を保持させる。これを、(1-1)非常に平均な可視光線の希薄励起コーティング(Very even and also Sparse excited coating of visible light)と呼称する。可視光線の希薄励起コーティングはさらに、粒子堆積を減らし、粒子堆積を含み、及び相互にスタックしない単層粒子sしっかり密集してコーティングし形成する平面或いは体積中平面の可視光線コーティングエリアにより、コーティングエリア内で、コーティングの平面の中の粒子堆積pとpに単層粒子sを加えた総垂直投影面積Asに、極めて少ない空隙vをさらに加えた総投影面積Avは、一定の割合を保持する。さらには、全部が単層粒子である割合R2=As/(Ap+As+Av)の中の2%=<R2=<98%である。その厚みが最も薄い状態を、(2)最も薄い単子可視光線励起コーティング(Thinnest single particle excited coating layer of visible light)と呼称する。さらに、粒子堆積或いは単層粒子を極めて平均に分布する方式で、各粒子を堆積し、或いは単層粒子の相互間の距離に、一定の希薄割合を保持させる。これを、(2-1)非常に平均で、しかも最も薄い単子可視光線励起コーティング(Very even and also Thinnest single particle excited coating layer of visible light)と呼称する。最も薄い単子平面可視光線コーティングエリアコーティングはさらに、希薄状のコーティングにより、その単層粒子と単層粒子との間に、比較的大きい空隙vを生じさせ、コーティングエリア内で、コーティングの平面或いは体積中平面の可視光線コーティングエリアに対応し、その単層粒子の総垂直投影面積AsとAsに空隙vを加えた総投影面積Avの割合は、一定の希薄割合R3=As/(As+Av)=15%〜85%を保持し、(3)単子が最も薄い可視光線の希薄励起コーティング(Single particle thinnest and sparsest excited coating layer of visible light)と呼称する。さらに、単層粒子を極めて平均に分布する方式で、各単層粒子と単層粒子との間の相互の間隔距離に、一定の希薄割合を保持させる。これを、(3-1)非常に平均で、しかも単子が最も薄い可視光線の希薄励起コーティング(Very even Single particle and also thinnest and sparsest excited coating layer of visible light)と呼称する。絶対多数の人が単方向発光の応用に向かうのに対して、以上のこれら構造は極めてフラット或いはわずかに弧状の壁面の可視光線コーティングエリアを継続して形成する。可視光線コーティングエリアの内の任意の一点と光反射ランプシェードは、少なくともある反射角度を保持する。反射角度により、可視光線は、コーティングエリアを出る時、光反射ランプシェードを経て反射後に、可視光線コーティングエリアそのもの高効率発光装置を再び透過することはない。

別に、光学薄膜は、紫外線或いは青色光を一回反射後に蛍光或いは燐光粒子に再照射し、或いは数回反射後に再照射する。よって、その蛍光或いは燐光粒子のコーティングは、薄く、また希薄状とすることができ、励起される可視光線は出光時に、出光角度の遮蔽を大幅に減らすことができる。こうして、発光効果を効果的に高めることができる。一方、可視光線コーティングエリアを未コーティングの区域内の紫外線或いは青色光源は、光フィルム高反射率(99.5%、或いはそれ以上)の下、数回の反射を経た後、可視光線コーティングエリアをコーティングした区域内の蛍光或いは燐光粒子に照射される。数回反射の機能は、紫外線或いは青色光のエネルギーが、蛍光或いは燐光粒子に照射しない時に無駄に消費されてしまうのを回避するためである。184.9nm或いは253.7nm２個の波長点を加えた光学薄膜0〜ア90反射角の反射率は、理論上はさらに99.8%を超えることもでき、99.8%は２６回の反射を経た後、反射幅は94.9%を超え、効率が非常に高いということができる。おおよその計算法を、例を挙げて以下に説明する。もし、蛍光或いは燐光が、平均約1/2のカバー率しか備えないなら、一回の紫外線では、約1/2が蛍光或いは燐光粒子に照射され、同時に1/2の紫外線は、蛍光或いは燐光粒子に照射されないため、無駄に消費される。しかし、もし第一回の蛍光或いは燐光に照射されなかった1/2の紫外線は、光学薄膜層を経て反射後、第二回の再照射が可能である。それならこれら1/2の紫外線は、約1/2のエネルギーで蛍光或いは燐光粒子を照射することができ、同時に、約半分の1/4の紫外線が残り、蛍光或いは燐光粒子に照射されないため、無駄に消費されてしまう。しかし、もしフル誘電質0〜90度広反射角の光学薄膜となれば、各角度が発する紫外線を反射し続けることができる。そして、反射する度に残る紫外線はすべて反射され続けるため、状況は大きく違ってくる。なぜなら、非常に薄く、また非常にまばらな可視光線コーティングエリアは、光透過率の大幅改善例に応用することができるからである。もし、平均カバー率がわずかに1/9、つまり平均カバー率が約11.1%(同時に約88.9%の平均未カバー率)の蛍光或いは燐光粒子に対して、紫外線のエネルギーが２６回反射した後、約95.3%の光源が11.1%カバー率の単層蛍光或いは燐光粒子を照射できるなら、即ち1-(0.889^26=4.692%)=95.3%で、約4.692%の紫外線或いは青色光だけが浪費される。この時、理論上は、平均11.1%カバー率の蛍光或いは燐光層は、最も稀薄な状況で、その可視光線を透過させる透明度も最も好ましい。繰り返し反射して光源を励起し、しかも反射幅も高いという環境下で、平均11.1%カバー率の蛍光或いは燐光層の下向きのカバー率は、5%まで小さくでき、上向きは20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%及び95%まで延伸でき、それは本発明設計の範囲である。

一般の比較的薄い可視光線コーティングエリアの粒子層の積み重ねの平均的厚みは、約20μm〜30μm前後である。その主要な組成構造は、平均直径が約1μm、2μm、5μm、10μm、20μm、60μm或いは100μmまでの粒子が重なり堆積して構成し、それは少なくとも３、４層以上の粒子層により組成する。本発明の方法は、コーティング時にさらに希薄化でき、その粒子堆積と粒子堆積との間、或いは粒子堆積と粒子との間、或いは粒子と粒子との間により大きい空隙を生じさせることができる。この時、その積み重ねの平均的厚みは、約1μm或いは2μm〜50μm前後で、コーティングエリア内で、その空隙の総合面積と粒子堆積に粒子を加えた総合投影面積の割合は、5%以上95%以下で、次に好ましくは10%以上85%以下で、好ましくは20%以上75%以下で、最も好ましくは30%以上65%以下である。

可視光線コーティングエリアが励起され可視光線を発すると、その下方への出光角度(下向きに約90度)と上方への出光角度(上向きに約90度)は、隣り合う粒子に相互に遮蔽されるという問題がある。その解決の方法として、透明中空ハウジングを用いる。紫外線或いは青色光は、その中で放射される。透明ハウジングは、全壁面或いは一部壁面に単層粒子の蛍光或いは燐光コーティング層をコーティングする。しかし、蛍光或いは燐光をその粒子と粒子との間にコーティングするため、各粒子の形状は不揃いで密着することができない。これにより、紫外線或いは青色光源は、粒子と粒子との間から漏出し、浪費されてしまう。そのため第一ステップでは、特定波長の紫外線或いは青色光の一部或いはすべてを数回反射でき、しかも可視光線を通過させる透明中空ハウジングが必要で、相互に積み重ねない単層粒子(或いはできるだけ積み重ねる数量を減らす)の蛍光或いは燐光等類の可視光線コーティングエリアをコーティングし、それが励起され可視光線を発する時、以下の効果を生じる。(a)：下方へと出光する可視光線は、下層の他の粒子(なぜなら単層であるため)を通過しなくとも、外へ到達することができる。よって、輝度は比較的減衰しない(従来の多層とは異なる)。(b)：上方へと出光する可視光線は、単層粒子の相互位置の高低差が大きくないため、近接する粒子により、高低位置が原因で出光角度を遮蔽されることは比較的ない。よって、輝度は比較的減衰せず、発光効率を高めることができる。これが、単層粒子最薄状形態を供える可視光線コーティングエリア装置である。一般に、その内の紫外線A、B及びC波長帯の波長は100nm〜380nmと定義され、青色光波長帯は約380nm〜525nmと定義され、緑色光波長帯は約525nm〜600nmと定義され、赤色光波長帯は約600nm〜780nmと定義され、可視光線波長帯は約380nm〜780nmと定義される。

可視光線コーティングエリアが励起され可視光線を発する時、その水平出光(前後水平線の上向き及び下向き約90度)は、隣り合う粒子に相互に遮蔽される。本発明の第二ステップでは、遮蔽の状況を減少させる。その方法は、第一ステップに続き、相互積み重ねない蛍光或いは燐光単層粒子(或いはできるだけ積み重ねる数量を減らす)間の距離を開く。なぜなら、単層蛍光或いは燐光粒子が密集している水平角度発光(可視光線が前後に隣接する粒子を透過する方向)は、相互に非常に大きな出光角度の相互遮蔽の問題を生じるためである。単層粒子間の距離を開くことで、生じる効果は以下の通りである。水平発光が遮蔽される角度が縮小し、さらに距離を開けば、可視光線が遮蔽される状況も減少する。例えば、1/9均一カバー率コーティング、つまり各９単位エリア毎に一個単位に一個単層の蛍光或いは燐光粒子(約11.1%カバー率)があるとする。この時、2μmの正方体形の蛍光或いは燐光粒子の隣接する粒子の水平発光の相互遮蔽の角度は、約15度で、さらに発光効率を高めることができる。これが、単層粒子希薄状を備える可視光線コーティングエリア装置である。さらに、単層粒子或いは既に距離を開いた単層粒子を、フラットな壁面にコーティングして生じる効果は以下の通りである。弧状の可視光線コーティングエリアがないため、隣接する粒子方向を透過した水平発光が遮蔽される角度を最小まで減少できる。さらに、発光効率を高めることができる。これは、フラット面単層粒子と希薄状を備える可視光線コーティングエリア装置である。11.1%カバー率及びそれに相対する未カバー率が88.9%の平均コーティングにおいて、第一回の紫外線或いは青色光照射では、わずかに11.1%の単層粒子が照射され、88.9%の光源は浪費されてしまう。しかし、もし184.9nm或いは253.7nm光学薄膜が0〜±90反射角の反射率を99.8%にできれば、つまり２５回反射した後、約94.7%の光源がなお11.1%カバー率の単層蛍光或いは燐光粒子を照射することができるなら、約5.3%の紫外線或いは青色光だけが浪費される。この時、２５回を経る光学薄膜の反射率は95.1%にも達し、効率が非常に高いということができる。水銀気体発光を応用する光学薄膜の短波光は、0〜±90(0 o〜±90ー)反射角で253.7nmの主波長、及びスタック(stack)を加えた多数組のコーティングフィルムにより組成する0〜±90反射角で184.9nmの副波長である。当然、この方法は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン及び前記の混合気体或いは高温金属蒸気の放電発光応用などの無水銀蒸気放電発光の応用に使用することができる。最少反射角は、少なくとも0〜±30度以上0〜±90、或いは0〜±45以上0〜±90で、最低の要求を達成することができる。通常灯管は円形であるため、円形断面にとって、その内部中心半分は、内エリア各点と円周の反射角は、30度(Sin30度=0.5)以下である。別に、円弧状であるため、円弧に近い各点と円周の反射角も、90度以下である。青色光励起白色光の応用において、青色光の一部は白色光を配する必要があるため、光学薄膜は、該透明ハウジングそのもの内、或いは外側壁面を部分コーティングする。（a）該光学薄膜設計は、全部の青色光波長帯を反射でき、赤色光及び緑色光は光学薄膜を透過して射出される。しかし、小さな空隙を残し、青色光の一部を透出させ、白色光を発色させる必要がある。空隙が小さくなればなるほど、可視光線コーティングエリアも薄くなる。（b）或いは該光学薄膜は、一部の青色光を反射でき、残った部分の青色光と全部の赤色光及び全部の緑色光は、光学薄膜を透過して射出され、こうして白色光を発色する。以上の反射角の最適実施応用は0度〜30度以内で、長波が通る膜層は、角度が大きくなるに従い、短波方向へと移動するため、配色は容易でない。

(4)本発明の最後ステップでは、単方向へと発光する応用時の発光が遮蔽されるという問題を、最小にまで減じる。それは、前記方法に続き、さらに光反射ランプシェードを設置し、可視光線を反射する。該光反射ランプシェード円弧内部の透明ハウジング可視光線コーティングエリアのコーティングエリア面形状は、光反射ランプシェード円弧中心の深さを超過しない。最適位置は、可視光線コーティングエリアがフラットな壁面であることで、フラットな壁面の延伸線は、光反射ランプシェードの球心とランプシェード壁底部中心点の接線に位置する。光反射ランプシェードは、平面或いは円弧状を呈し、生じる効果は光反射ランプシェードは、垂直のその一点の他その他の任意の一点と可視光線コーティングエリア壁面とは反射角を形成する。該反射角度により、可使得可視光線コーティングエリアが出光する時、光反射ランプシェードの反射を経た後、自己の高効率発光装置を再び通過することはない。

前記の発明の目的を達成するため、本発明が運用する技術手段は、可視光線コーティングエリアの出光時の相互遮蔽を大幅に減少させられる高効率発光装置を提供することである。これを、可視光線コーティングエリア出光の改善装置と略称する。

それは、透明ハウジング、レーザーエリア、光学薄膜、可視光線コーティングエリアを備える。該透明ハウジングは、透明中空封鎖ハウジングで、ハウジングそのもの内外壁面に位置し、及びハウジング内部空間に形成するサポート壁を備える。

該レーザーエリアは、該透明ハウジングの内部に設置する。該レーザーエリアは、励起可視光線コーティングの紫外線或いは青色光を発することができる。

該光学薄膜は、少なくとも長波フィルター機能を備えるフル誘電質多層コーティングフィルムを備え、該透明ハウジングの内或いは外側壁面にコーティングされ、該レーザーエリアのエリア壁面面積の60%以上(60%〜100%)を占め、好ましくは90%以上(90%〜100%)を占める。該光学薄膜は、特定波長のすべての紫外線、或いは一部或いは全部の青色光を反射でき、少なくとも可視光線波長を含む光源を含み、該光学薄膜を透過して射出する。

該可視光線コーティングエリアは、蛍光/燐光層をコーティングして構成し、一部或いは全部の青色光或いは全部の紫外線を励起して一部或いは全部を可視光線とする。該可視光線コーティングエリアは、該透明ハウジングの一部或いは全部の内側壁にコーティングし、或いは一部或いは全部の透明ハウジング内部空間に形成するサポート壁面にコーティングする。該光学薄膜の位置に対して、該可視光線コーティングエリアは、該レーザーエリアに比較的近く、しかも該可視光線コーティングエリアは該レーザーエリアの内にある。コーティングエリア内で、その粒子堆積或いは粒子間空隙の総合面積とコーティングエリアの総合投影面積の割合は5%以上90%以下で、次に好ましくは5%以上80%以下で、好ましくは5%以上70%以下で、次に最も好ましくは5%以上60%以下で、最も好ましくは5%以上30%以下である。コーティングエリアは、粒子を堆積し、或いは単層粒子をコーティングして形成する。該可視光線コーティングエリアは、蛍光或いは燐光粒子により、コーティングエリア内で希薄状にコーティング(Rarefaction Coating or Sparse Coating)され、これによりその粒子堆積(particle piles)pと粒子堆積との間、或いは粒子堆積と単層粒子(single particle layer)sとの間、或いは単層粒子と単層粒子との間には比較的大きい空隙を生じる。よって、コーティングエリア内で、コーティングの面或いはコーティングの体積、或いは体積中の平面コーティングに対して、垂直投影を行った後、その粒子堆積に単層粒子を加えた総投影面積(Projected Area of particle piles and single particles)Aps、Apsに空隙(vacant space)vを加えた総投影面積Avの割合は、一定の希薄割合を保持する。中でも、紫外線の応用はR1(uv)=Aps/(Aps+Av)=5%〜95%で、青色光の応用R1(bu)=Aps/(Aps+Av)=5%〜85%で、(1)可視光線の希薄励起コーティング(Sparse excited coating of visible light)と呼称する。ここで言う単層粒子とは、相互に積み重ねない単層粒子で、粒子堆積とは、少なくとも二個或いは二個以上の粒子が緊密に、或いはスタックして組成するものである。さらに、粒子堆積或いは単層粒子を、極めて平均に分布する方式で、各粒子堆積或いは単層粒子の相互の間隔距離に、一定の希薄割合を保持させる。これを、(1-1)非常に平均な可視光線の希薄励起コーティング(Very even and also Sparse excited coating of visible light)と呼称する。可視光線の希薄励起コーティングはさらに、粒子堆積を減らす。粒子堆積を含み、及び相互にスタックしない単層粒子sを、しっかり密集させてコーティングし形成する平面、或いは体積中平面の可視光線コーティングエリアは、コーティングエリア内で、コーティングの平面の中の粒子堆積pとpに単層粒子sを加えた総垂直投影面積Asに極めて少ない空隙vをさらに加えた総投影面積Avに対して一定の割合を保持する。さらには、全部が単層粒子である割合はR2=As/(Ap+As+Av)で、その中の2%=<R2=<98%は、厚みが最も薄い状態である。これを(2)最も薄い単子可視光線励起コーティング(Thinnest single particle excited coating layer of visible light)と呼称する。さらに、粒子堆積或いは単層粒子を極めて平均に分布する方式で、各粒子を堆積し、或いは単層粒子の相互間の距離に、一定の希薄割合を保持させる。これを、(2-1)非常に平均で、しかも最も薄い単子可視光線励起コーティング(Very even and also Thinnest single particle excited coating layer of visible light)と呼称する。最も薄い単子平面可視光線コーティングエリアコーティングにさらに、希薄状のコーティングにより、その単層粒子と単層粒子との間に、比較的大きい空隙vを生じさせ、コーティングエリア内で、コーティングの平面或いは体積中平面の可視光線コーティングエリアに対応し、その単層粒子の総垂直投影面積AsとAsに空隙vを加えた総投影面積Avの割合は、一定の希薄割合R3=As/(As+Av)=15%〜85%を保持する。これを、(3)単子が最も薄い可視光線の希薄励起コーティング(Single particle thinnest and sparsest excited coating layer of visible light)と呼称する。さらに、単層粒子を極めて平均に分布する方式で、各単層粒子と単層粒子との間の相互の間隔距離に、一定の希薄割合を保持させる。これを、(3-1)非常に平均で、しかも単子が最も薄い可視光線の希薄励起コーティング(Very even Single particle and also thinnest and sparsest excited coating layer of visible light)と呼称する。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の透明中空ハウジングは、円球形、半円球形、類似円球形或いは部分円球形により組成し、レーザーエリアは、円球エリアである。該光学薄膜高反射率の広反射角度αは、0度(0度を含む)〜90度(90度を含む)の間にある。該光学薄膜高反射率の広反射角度αの範囲は、0度以上90度以下(0度≦α≦90度)を含む反射角により、紫外線或いは青色光を反射し、しかも可視光線の光学薄膜を通過する。光学薄膜の反射層上の任意の一点Aからレーザーエリアの円球心Bまでの距離はCで、AとBの連なりは、A点反射角の法線である。反射層A点からレーザーエリア外周縁の接線位置までの投射距離はbで、レーザーエリアの半径はrで、光学薄膜の反射層Aの入射角はαである。すなわち、レーザーエリア中心点Bから反射層Aまでの距離Cは、csc α ×rを掛けた答えより大きいはずで、即ちC≧cscα ×rである。該反射角αは、0度以上90度以下(0度≦α≦90度)を含み、青色光応用の最適反射角αは、0度から15度(α=0度〜15度)、或いは0度からア15度を含む。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の透明ハウジングは、細長い管形、U形管、W形の細長い管、O形環状管、B形環状管、楕円形環状管、方形環状管、長方形環状等により組成する前記管形である。その断面形状は、円形、半円形、部分円弧状、２個の部分円弧状により組成する楕円形、方形、長方形、三角形、台形、円錐形で、それは透明ハウジングで、透明ハウジングの内部はレーザーエリアである。該光学薄膜の高反射率の広反射角度αは、広角(wide angle of incidence)特性を備え、AOIと略称される。それは0度(0度を含む)〜90度(90度を含む)の間で、少なくとも30度以上の広反射角度αを備える。即ち、[(0度〜 (α≧30度)〜90度]或いは好ましくは少なくとも45度以上の広反射角度α、即ち[(0度〜 (α≧45度)〜90度]である。紫外線応用の最も好ましい反射角αは、全角度反射角が、0度以上90度以下(0度≦α≦90度)を含む。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置のレーザーエリアは、紫外線或いは青色光を発する。それは、以下を該レーザーエリア内に設置する。
（1）少なくとも１個の透明ハウジング外、或いは透明ハウジング内に設置する電磁インダクションにより、気体を放電させて発光させるインダクションランプ(induction lamp)。
（2）或いは、少なくとも１個の紫外線或いは青色光波長帯を発する発光ダイオード。
（3）或いは、少なくとも１個の気体放電発光管。
（4）或いは、少なくとも１個の放電電極。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の透明封鎖内ハウジングは、透明ハウジング内に設置する。レーザーエリアは、透明ハウジングの内部と透明封鎖内ハウジングとの間に配置する。透明ハウジングは、細長い管形、U形管、W形の細長い管、O形環状管、B形環状管、楕円形環状管、方形環状管、長方形環状等により組成する管形である。その断面形状は、円形、半円形、部分円弧状、２個の部分円弧状により組成する楕円形、方形、長方形、三角形、台形、円錐形の透明ハウジングである。該光学薄膜の高反射率の反射角αは、広角(wide angle of incidence)特性を備え、AOIと略称する。それは、0度〜30度〜90度[α=0度〜(30度〜90度)]を含み、或いは0度〜45度〜90度[α=0度〜(45度〜90度)]を含む。紫外線応用の最適反射角αは、全角度反射角は、0度〜90度(α=0度〜90度)を含む。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置のレーザーエリアは、紫外線或いは青色光を発する。それは以下を該レーザーエリア内に設置する。
（1）少なくとも１個の透明ハウジング外、或いは透明ハウジング内に設置する電磁インダクションにより、気体を放電させて発光させるインダクションランプ(induction lamp)。
（2）或いは、少なくとも１個の紫外線或いは青色光波長帯を発する発光ダイオード。
（3）或いは、少なくとも１個の気体放電発光管。
（4）或いは、少なくとも１個の放電電極。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の光学薄膜は、中空コーティングで、しかも好ましくは均一な中空分布である。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の管形の気体放電発光管は、取り巻く方式で、発光区域内に設置する。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の可視光線コーティングエリア粒子の平均的厚みは、約1μm或いは2μm〜50μmである。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の可視光線コーティングエリアの粒子材料の平均外径は、約1μm或いは2μm〜100μmで、最適な粒子平均外径は、約2μmである。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置の可視光線コーティングエリアは、フラットな壁面を形成する。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置はさらに、光反射ランプシェードを設置し、可視光線を反射し、光反射ランプシェードは、金属光反射ランプシェードで、或いはハウジングの内弧(反射壁)が銀或いはアルミニウムの金属反射層を正面鏡或いは背面鏡として、外付けするランプシェードハウジングである。それは、中空半円弧状或いは部分円弧状を呈し、しかもその円弧内部には、少なくとも１個の円弧球体の透明ハウジングを設置する。該光反射ランプシェード中心の深さは、その円弧内部透明ハウジング可視光線コーティングエリアのコーティングエリア面の高さより大きい。最適位置は、可視光線コーティングエリアはフラット壁面で、フラット壁面の延伸線は、光反射ランプシェードの球心とランプシェード壁底部中心点の接線位置に垂直である。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置はさらに、光反射ランプシェードを設置し、可視光線を反射し、そのランプシェードハウジングの内弧壁(反射壁)は、中空半円弧状或いは部分円弧状を呈し、しかもフル誘電質多層反射膜を用いることができる。別に設置するレーザーエリアd1は、円球エリアである。該レーザーエリアd1と光反射ランプシェードの内円弧の二者は、同心円関係を保持し、一定距離を維持する。少なくとも１個の円弧球体の透明ハウジングは、レーザーエリアd1内部及び光反射ランプシェード内部に設置する。透明ハウジングの可視光線コーティングエリアのコーティングエリア面の最高点は、光反射ランプシェードの円弧開口平面を超過しない。最適位置は、可視光線コーティングエリアはフラット壁面で、フラット壁面の延伸線は、光反射ランプシェードの球心とランプシェード壁底部中心点の接線位置に垂直である。該フル誘電質反射膜の円弧の反射層上の任意の一点のA1点からレーザーエリアd1の円球心B1までの距離はC1で、A1とB1の連なりは、A1点反射角の法線である。反射層A1点から該レーザーエリア外周縁の接線位置までの投射距離はb1である。該レーザーエリアd1の半径はr1で、該光学薄膜の反射層A1の入射角は、α1で、該レーザーエリア中心点B1から反射層A1までの距離C1は、csc α1 ×r1で、即ちC1≧csc α1 ×r1である。該入射角α1は、0度以上90度以下(α=0度〜≦90度)の反射角で、好ましくは入射角α1は0度〜45度である。

該可視光線コーティングエリア出光の改善装置はさらに、光反射ランプシェードを設置し、可視光線を反射する。光反射ランプシェードは、金属光反射ランプシェードで、或いはハウジングの内弧(反射壁)は、銀或いはアルミニウムの金属反射層で、正面鏡或いは背面鏡として、外付けするランプシェードハウジングである。そのランプシェードハウジングの内弧(反射壁)は、開口状で細長い正半円管形を呈し、或いは開口状で細長い正半円より小さい部分円管弧状を呈し、しかもその円弧内部には、少なくとも１個の円管形透明ハウジングを平行に設置する。該光反射ランプシェード円弧中心の深さは、円弧内部透明ハウジング可視光線コーティングエリアのコーティングエリア面の高さより高い。最適位置は、可視光線コーティングエリアはフラット壁面で、フラット壁面の延伸線は、光反射ランプシェード壁底部中心点の接線に垂直である。

上記の光反射ランプシェード中心の深さは、円弧内部透明ハウジング可視光線コーティングエリアのコーティングエリア面の高さより高い。すなわち、光反射ランプシェードの半径は、円弧内部透明ハウジング可視光線コーティングエリアのコーティングエリア面の高さより高い。これにより、可視光線コーティングエリアのコーティングエリア面が、上方へと光反射ランプシェード円弧へと発する可視光線は、光反射ランプシェード円弧上の任意の点と光反射ランプシェード円心が形成する入射角は共に、０角度より大きい。よって、可視光線反射時には、可視光線コーティングエリアを再び経過することはないため、輝度は減衰せず、発光効率を高めることができる。

前記技術手段の運用を通して、本発明は、透明ハウジング第二壁にコーティングする単層蛍光或いは燐光粒子に、均一のコーティング方式を運用する。それは、稀薄式単層粒子均一のコーティング、或いは均一に全体に単層粒子をコーティングするものである。これにより、蛍光粒子或いは燐光粒子が、励起して可視光線を発する時に、光を遮蔽するという欠点を大幅に減らすことができ、こうして発光効果を効果的に高めることができる。別に、紫外線或いは青色光射出後に、透明ハウジング中で数回反射するため、紫外線を無駄にすることがなく、同時に、その可視光線コーティングエリアの厚みの材料コストを引き下げることができる。本発明はこうして既存の技術に存在する問題改善することができる。即ち、蛍光粒子或いは燐光粒子を稀薄化し、紫外線或いは青色光をほとんど遮蔽せず浪費することもなく、電気エネルギーを光エネルギーに最高の効率で転換でき、省エネと二酸化炭素排出量を削減し、人類と地球に福をもたらすことができる。上記した方法を、紫外線或いは青色光を励起して白色光を発する発光のダイオード(LED)、及び各種放電電極発光、或いは磁場励起電場の無極灯の応用上に用いる。水銀気体であろうと、或いはキセノンガスとネオンガス等、或いは金属蒸気等の各種無水銀気体であろうと、蛍光或いは燐光コーティング層を使用し、可視光線を励起する発光装置であれば、上記と同様の改善が必要な問題が存在する。それらにも、本発明は適用でき、しかも本発明に含むものとする。そのため(1)可視光線コーティングエリアの光透過率を大幅に向上させることができる、(2)蛍光或いは燐光粒子の可視光線の相互遮蔽を大幅に減少させることができる、の２点は、本発明が発光効率を改善させるための最主要特徴である。本発明構造の適用は、本発明人がかつて発明した構造を発展させたものである。

本発明の発光パーツは、透明封鎖ハウジング、電子励起発光気体、励起光層、広射角のフル誘電質光学多層薄膜を備える。

該透明封鎖ハウジングは、第一内側壁、第二内側壁、第一外側壁、第二外側壁を備える。該第一内側壁と該第一外側壁は、相対し、しかも該第二内側壁と該第二外側壁は相対する。

該電子励起発光気体は、透明封鎖ハウジング内に配置する。該電子励起発光気体は、少なくとも１個の特定波長帯の紫外線を提供する。

該励起光層は、透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板或いは第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板及び第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは透明封鎖ハウジングの第一外側壁或いは第二外側壁、或いは透明封鎖ハウジングの第一外側壁及び第二外側壁、或いは透明封鎖ハウジング内部中の透明分隔板上に配置する。該励起光層は、特定波長帯の紫外線を吸収し、可視光線を提供する。

該広射角のフル誘電質光学多層薄膜は、少なくとも１個の特定波長帯の紫外線を反射し、可視光線を通過させる。その特定波長帯の紫外線に対する反射角は、広射角Wide AOI(Angle of Incidence) の特性を備える。特定波長帯の紫外線を反射する反射角範囲は、0度〜90度を含む広射角である。広射角のフル誘電質光学多層薄膜は、透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板或いは第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板及び第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは透明封鎖ハウジングの第一外側壁或いは第二外側壁、或いは透明封鎖ハウジングの第一外側壁及び第二外側壁に配置する。しかも、該励起光層は、広射角のフル誘電質光学多層薄膜に比べ、電子励起発光気体に近い。

該発光パーツにおいて、広射角のフル誘電質光学多層薄膜が反射する特定波長帯紫外線の平均反射率は、95%以上である。

該発光パーツにおいて、可視光の透過率を高めるため、広射角のフル誘電質光学多層薄膜ガラスを塗布する反対面を、反射防止AR(anti-reflection)コーティングフィルムとする。

該発光パーツにおいて、該電子励起発光気体特定波長帯紫外線の波長は、253.7nm或いは253.7nm及び184.9nm、或いは147nm、或いは147nm及び173nmである。

該発光パーツにおいて、広射角のフル誘電質光学多層薄膜の材質は、二酸化ハフニウムHfO2(Hafnium Dioxide)、フッ化ランタンLaF3(Lanthanum Trifluoride)、フッ化マグネシウムMgF2(Magnesium Fluoride)或いはヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムNa3AlF6(Sodium Hexafluoroaluminate)から選択する。

該発光パーツにおいて、該励起光層は、蛍光或いは燐光により構成し、しかもフラットな壁面に形成する。

該発光パーツはさらに、反射層を備える。該反射層は、該透明封鎖ハウジングの内側壁或いは該外側壁或いは該第一外側壁の外に配置する。しかも、該励起光層は、該反射層に比べ、該電子励起発光気体に近接する。

該発光パーツにおいて、励起光層は、点状分布、ブロック状分布、或いはストリップ状分布の内の少なくとも一種を呈して分布する。

該発光パーツにおいて、該透明封鎖ハウジング内部中に配置する透明分隔板の上の単面或いは両面には、広射角のフル誘電質光学多層薄膜を配置する。

本発明の発光パーツは、透明封鎖ハウジング、透明封鎖内ハウジング、電子励起発光気体、励起光層、広射角のフル誘電質光学多層薄膜を備える。

該透明封鎖内ハウジングは、該透明封鎖ハウジング内に配置する。

該電子励起発光気体は、該透明封鎖ハウジングと透明封鎖内ハウジングとの間に配置し、該電子励起発光気体は、紫外線を提供する。

該励起光層は、該透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板或いは該第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは該透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板及び第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは該透明封鎖ハウジングの第一外側壁或いは第二外側壁、或いは該透明封鎖ハウジングの第一外側壁及び第二外側壁、或いは該透明封鎖ハウジング内部中の透明分隔板上、或いは該透明封鎖内ハウジングの外側壁、或いは該透明封鎖内ハウジングの内側壁に配置する。該励起光層は、該紫外線を吸収し、可視光線を提供する。

該広射角のフル誘電質光学多層薄膜は、少なくとも１個の該特定波長帯の紫外線を反射し、可視光線を通過させる。その該特定波長帯の紫外線に対する反射角は、広射角Wide AOI(Angle of Incidence) の特性を備える。該特定波長帯の紫外線を反射する反射角範囲は、0度〜90度を含む広射角で、該広射角のフル誘電質光学多層薄膜は、該透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板或いは第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは透明封鎖ハウジングの第一内側壁或いは第一内側壁の透明分隔板及び第二内側壁或いは第二内側壁の透明分隔板上、或いは透明封鎖ハウジングの第一外側壁或いは第二外側壁、或いは透明封鎖ハウジングの第一外側壁及び第二外側壁、及び該透明封鎖内ハウジングの内側壁或いは外側壁に配置する。該励起光層は、該広射角のフル誘電質光学多層薄膜に比べ、該電子励起発光気体に近接する。

該発光パーツにおいて、該広射角のフル誘電質光学多層薄膜が、該特定波長帯の紫外線を反射する平均反射率は、95%以上に達する。

該発光パーツにおいて、該電子励起発光気体特定波長帯紫外線の波長は253.7nm或いは253.7nm及び184.9nm、或いは147nm、或いは147nm及び173nmである。

該発光パーツにおいて、広射角のフル誘電質光学多層薄膜の材質は、二酸化ハフニウムHfO2(Hafnium Dioxide)、フッ化ランタンLaF3(Lanthanum Trifluoride)、フッ化マグネシウムMgF2(Magnesium Fluoride)或いはヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムNa3AlF6(Sodium Hexafluoroaluminate)より選択する。

該発光パーツはさらに、反射層を備え、該反射層は、該透明封鎖ハウジングの内側壁或いは該外側壁或いは該第一外側壁の外に配置する。しかも、該励起光層は、該反射層に比べ、該電子励起発光気体に近接する。

該発光パーツにおいて、可視光線の透過率を高めるため、広射角のフル誘電質光学多層薄膜ガラスの反対面を、反射防止AR(anti-reflection)コーティングフィルムとすることができる。

該発光パーツにおいて、該透明封鎖ハウジング内部中の透明分隔板上の単面或いは両面及び該透明封鎖内ハウジングの内側壁或いは外側壁には、広射角のフル誘電質光学多層薄膜を配置する。

本発明の発光パーツは、透明封鎖ハウジング、箱型透明封鎖外ハウジング、電子励起発光気体、励起光層、広射角のフル誘電質光学多層薄膜を備える。

該少なくとも１個の透明封鎖ハウジングは、該透明封鎖外ハウジング内に配置する。該少なくとも１個の電子励起発光気体は、該透明封鎖ハウジング内に配置し、該電子励起発光気体は、紫外線を提供する。

該励起光層は、少なくとも該箱型透明封鎖外ハウジングの一つの内側壁、或いは該箱型透明封鎖外ハウジング内部中の透明分隔板単面或いは両面上に配置し、該励起光層は、該紫外線を吸収し、可視光線を提供する。

該広射角のフル誘電質光学多層薄膜は、少なくとも１個の特定波長帯の紫外線を反射し、可視光線を通過させる。その特定波長帯の紫外線に対する反射角は、広射角Wide AOI(Angle of Incidence) の特性を備える。特定波長帯の紫外線を反射する反射角範囲は、0度〜90度を含む広射角で、広射角のフル誘電質光学多層薄膜は、少なくとも透明封鎖外ハウジングの内の一つの内側壁に配置し、最も好ましい配置は、箱型透明封鎖外ハウジングのすべての内側壁である。

該発光パーツはさらに、反射層を備え、該箱型透明封鎖外ハウジングの内側壁或いは外側壁或いは該外側壁の外に配置し、しかも該励起光層は、該反射層に比べ、該電子励起発光気体に近接する。

該発光パーツにおいて、励起光層は、点状分布、ブロック状分布、或いはストリップ状分布の内の少なくとも一種を呈して分布する。しかも、透明封鎖ハウジングの設置位置に対しては、不均一に分布し、しかも該透明封鎖外ハウジングを透過した該可視光線は、均一の強度を達成する。

この他、コーティングフィルム材料は、AlF3 、Al2O3 BaF2、BeO、BiF3、CaF2、DyF2、GdF3、HfO2、HoF3、LaF3、La2O3、LiF、MgF2、MgO、NaF、Na3AlF6、Na5Al3F14、NdF3、PbF2、ScF2、Si3N4、SiO2、SrF2、ThF4、ThO2、YF3、Y2O3、YbF3、Yb2O3或いは、ZrO2或いはZrO3の内の一種或いは一種以上から選択する。

本発明は光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置を提供する。

それは、ハウジング、光学薄膜、可視光線層、少なくとも１個のサポートパーツを備える。

該光学薄膜は、該ハウジングに設置する。

該可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、希薄状を呈し、該ハウジング内に設置される。

該少なくとも１個のサポートパーツは、ハウジング内に設置する。

上記のいわゆる可視光線層は、希薄状を呈し、該ハウジング内に設置され、少なくとも１個のサポートパーツは、該ハウジング内に設置されるが、その意味は、該可視光線層は、該ハウジングの内壁面に設置され、或いは該ハウジング内の、サポートパーツ上面等の他のパーツ上面に設置されるということである。

一実施形態において、光学薄膜は、広射角度紫外線を反射し、しかも可視光を通過させる。広射角度は、0〜90度反射角で、或いは広射角度は、0〜30度以上で、しかも90度未満の反射角である。電子励起発光気体特定波長帯紫外線の波長は253.7nm±2nm或いは253.7nm±2nm及び184.9nm±2nm、或いは147nm±2nm、或いは147nm±2nm及び173nm±2nmである。

一実施形態において、該光学薄膜と該可視光線層は、該ハウジングの外壁面と内壁面にそれぞれ設置し、或いは該光学薄膜と該可視光線層は、該ハウジングの内壁面に設置し、該光学薄膜は、ハウジングの内壁面により近い。

一実施形態において、ハウジングは、一部分区域が可視光線層であるコーティングエリアAをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアBで、コーティングエリアAは、該ハウジングの壁面の面積の、1%以上99%以下を占める。

一実施形態において、ハウジングの内壁面は、一部分区域が可視光線層であるコーティングエリアAをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアBで、コーティングエリアAは、該内壁面の面積の1%以上99%以下を占める。

一実施形態において、該コーティングエリアの可視光線層粒子は、希薄形態でコーティングし、該希薄形態コーティングの粒子は、単層コーティングで、粒子材料の平均外径は約1μm或いは2μm〜50μm、さらには100μmである。

一実施形態において、可視光線層の粒子が占めるカバー面A2の総面積Xは、コーティングエリアA全体の総面積の1%以上99%以下を占め、その他は粒子間に形成する空隙A1の総面積Yである。

一実施形態において、99%＞X≧90%、0%≦Y＜10% 或いは90%＞X≧80%、10%≦Y＜20%、或いは80%＞X≧70%、20%≦Y＜30%、或いは70%＞X≧60%、30%≦Y＜40%、或いは60%＞X≧50%、40%≦Y＜50%、或いは50%＞X≧40%、50%≦Y＜60%、或いは40%＞X≧30%、60%≦Y＜70%、或いは30%＞X≧20%、70%≦Y＜80%、或いは20%＞X≧1%、80%≦Y＜99%である。

一実施形態において、該ハウジングは、光反射ハウジング中に設置し、該光反射ハウジングの内壁面には、光反射層を備える。

一実施形態において、該可視光線層は、フラットな壁面である。

一実施形態において、該光反射層は、フル誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、該光反射ハウジングは、半円球体より大きい外型で、その中心位置の深さは、その半径より小さくない。

一実施形態において、該可視光線層は、フラットな壁面で、該光反射層は、フル誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、該光反射ハウジングは、半円球体より大きい外型で、その中心位置の深さは、該可視光線層の壁面の高さより小さくない。

一実施形態において、該ハウジング中にはさらに、発光部を備え、該発光部は、紫外線或いは青色光を発する。

一実施形態において、該光学薄膜の任意の一点のA点該発光部の中心点Bまでの距離はCで、AとBの連なりは、A点反射角の法線で、A点が投射する該発光部外周縁の接線までの距離はbで、該発光部の半径はrで、A点の入射角は、αである。該発光部の中心点BからA点までの距離cは、csc α × r以上で、即ちc≧csc α × rで、該入射角αは0度〜60度である。

一実施形態において、該光学薄膜は、該ハウジングの内壁面或いは外壁面に設置する。該可視光線層は、該サポートパーツに設置する。該サポートパーツの一部区域は、可視光線層をコーティングしたコーティングエリア(AS)で、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリア(BS)である。コーティングエリア(AS)は、該面の面積の1%以上99%以下を占め、コーティングエリアの可視光線層粒子は、希薄形態でコーティングし、希薄形態コーティングの粒子は、単層コーティングで、粒子材料の平均外径は約1μm〜50μm、さらには100μmである。

一実施形態において、可視光線層の粒子が占めるカバー面(AB)の総面積(X1)がコーティングエリア(AS)全体の総面積に占める割合は、1%〜99%で、その他は粒子間に形成する空隙(AG)の総面積(YS)で、99%＞X1≧90%、0%≦YS＜10% 或いは90%＞X1≧80%、10%≦YS＜20%、或いは80%＞X1≧70%、20%≦YS＜30%、或いは70%＞X1≧60%、30%≦YS＜40%、或いは60%＞X1≧50%、40%≦YS＜50%、或いは50%＞X1≧40%、50%≦YS＜60%、或いは40%＞X1≧30%、60%≦YS＜70%、或いは30%＞X1≧20%、70%≦YS＜80%、或いは20%＞X1≧1%、80%≦YS＜99%である。

一実施形態において、該ハウジングと該サポートパーツとの間には、放電気体を備える。

一実施形態において、該サポートパーツ中には、放電気体を備え、該サポートパーツは、球形体或いは管体である。

一実施形態において、該ハウジングと該サポートパーツとの間には、少なくとも１個の補助サポートパーツを備える。

一実施形態において、該可視光線層は、該補助サポートパーツの少なくとも一面に設置し、該光学薄膜は、該ハウジングの内壁面或いは外壁面に設置する。該補助サポートパーツは、板体である。

一実施形態において、該補助サポートパーツの一部区域は、可視光線層を塗布したコーティングエリア(AAS)で、他の部分の区域は、可視光線層を未塗布の非コーティングエリア(BAS)で、コーティングエリア(AAS)は、該面の面積の1%以上99%以下を占め、コーティングエリアの可視光線層粒子は、希薄形態でコーティングし、希薄形態コーティングの粒子は、単層コーティングで、粒子材料の平均外径は約1μm或いは2μm〜50μm、さらには100μmである。

一実施形態において、可視光線層の粒子が占めるカバー面(AAB)の総面積(X2)が、コーティングエリア(AAS)全体に占める総面積の割合は1%〜99%で、その他は粒子間に形成する空隙(AAG)の総面積(YAS)で、99%＞X2≧90%、0%≦YAS＜10% 或いは90%＞X2≧80%、10%≦YAS＜20%、或いは80%＞X2≧70%、20%≦YAS＜30%、或いは70%＞X2≧60%、30%≦YAS＜40%、或いは60%＞X2≧50%、40%≦YAS＜50%、或いは50%＞X2≧40%、50%≦YAS＜60%、或いは40%＞X2≧30%、60%≦YAS＜70%、或いは30%＞X2≧20%、70%≦YAS＜80%、或いは20%＞X2≧1%、80%≦YAS＜99%である。

本発明は、光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置を提供する。

それは、ハウジング、光学薄膜、可視光線層、複数のサポートパーツを備える。

該光学薄膜は、ハウジングに設置する。

該可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、希薄状を呈して、該ハウジングに設置する。

該複数のサポートパーツは、ハウジング内に設置する。

一実施形態において、該光学薄膜は、該ハウジングの内壁面に設置し、光学薄膜は、広射角度紫外線を反射し、しかも可視光を通過させる。広射角度は、0〜90度反射角で、或いは広射角度は、0〜30度以上で、しかも90度未満の反射角で、電子励起発光気体特定波長帯紫外線の波長は253.7nm±2nm或いは253.7nm±2nm及び184.9nm±2nm、或いは147nm±2nm、或いは147nm±2nm及び173nm±2nmである。

一実施形態において、該サポートパーツは、板体、管体或いは球形体である。

一実施形態において、該光学薄膜は、該サポートパーツに設置し、しかも該サポートパーツは、板体である。

一実施形態において、該サポートパーツの一部区域は、可視光線層をコーティングしたコーティングエリア(AS)で、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリア(BS)である。コーティングエリア(AS)は、該面の面積の1%以上99%以下を占め、コーティングエリアの可視光線層粒子は、希薄形態でコーティングし、希薄形態コーティングの粒子は、単層コーティングで、粒子材料の平均外径は約1μm或いは2μm〜50μm、さらには100μmである。

一実施形態において、該サポートパーツ内には、紫外線発生器を備え、該サポートパーツは、管体或いは球形体である。

一実施形態において、該ハウジングは、光反射ハウジング内に設置し、該光反射ハウジングの内壁面には、光反射層を備える。該光反射層は、フル誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、該光反射ハウジングは、半円球体より大きい外型で、その中心位置の深さは、その半径より小さくない。

一実施形態において、該ハウジングは、光反射ハウジング内に設置し、該光反射ハウジングの内壁面には、光反射層を備える。該光反射層は、フル誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、該光反射ハウジングは、半円管体より大きい外型で、半円弧面の断面で、その中心位置の深さは、その半径より小さくない。

一実施形態において、該可視光線層は、フラットな壁面で、該光反射層は、フル誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、該光反射ハウジングは、半円管体より大きい外型で、半円弧面の断面で、その中心位置の深さは、該可視光線層の壁面の高さより小さくない。

本発明の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、透明封鎖ハウジングは全角度紫外線を反射し、しかも可視光を通過させ、透明封鎖体は中空ハウジングで紫外線はその中で放射され、ハウジングの壁面或いはハウジング内空間に設置するサポートパーツには、光学薄膜及び可視光線層をコーティングし、可視光線層は単層の蛍光粒子或いは燐光粒子で組成し、しかも粒子は希薄状を呈して平均にコーティングされ、ハウジング内壁或いはハウジング内空間のサポートパーツ上を覆い、これにより粒子のカバー面積と粒子間の空隙総面積は一定の割合を備え、可視光線層はより高い発光効率を提供することができる。

薄膜ランプの断面模式図である。薄膜ランプの別種の実施形態の断面模式図である。薄膜ランプにおいて、可視光線層の塗布が管壁の270度を占めることを示す断面図である。薄膜ランプにおいて、可視光線層の塗布が管壁の180度を占めることを示す断面図である。本発明薄膜ランプの発光模式図である。本発明における可視光線層の粒子分布模式図である。本発明を半円管に応用し、可視光線層をフラット面に塗布する様子を示す模式図である。本発明を半円管に応用し、可視光線層をフラット面に塗布する様子を示す別種の模式図である。本発明を半円管に応用し、フラット面に、可視光線層コーティングエリアを備え、及び非コーティングエリアを形成する様子を示す模式図である。本発明を半円管に応用し、フラット面に、可視光線層コーティングエリアを備え、及び非コーティングエリアを形成する様子を示す別種の模式図である。本発明において、透明封鎖ハウジング(円形管体)内にサポート片を設置する実施形態模式図である。図１１の光源投射軌跡模式図である。本発明において、透明封鎖ハウジング(弧状管体)内にサポート片を設置し、しかも光源投射軌跡を示す実施形態模式図である。本発明において、可視光線層を透明封鎖外ハウジングの内壁面に設置する様子を示す別種の実施形態模式図である。本発明において、可視光線層を設置するサポート片を、透明封鎖外ハウジング内に設置する様子を示すさらに別種の実施形態模式図である。従来の技術による薄膜ランプの側断面模式図である。従来の技術による薄膜ランプ管壁の可視光線層において、粒子が多層スタックコーティングされている様子を示す模式図である。従来の技術による薄膜ランプ管壁の可視光線層において、粒子が多層スタックコーティングされている様子を示す電子顕微鏡(SEM)模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明の光学薄膜と発光部の相対模式図である。本発明の光学薄膜と発光部の立体相対模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。本発明のさらに別種の実施形態の模式図である。従来の技術による薄膜ランプ管壁の可視光線層において、粒子が多層スタックコーティングされている様子を示す電子顕微鏡(SEM)俯視模式図である。本発明の可視光線層において、粒子が多層スタックコーティングされている様子を示す電子顕微鏡(SEM)俯視模式図である。

以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

透明封鎖ハウジングは、一般ガラスにより製造するハウジング、石英ガラスにより製造するハウジング、或いは他の類似材料或いは特性により製造するハウジングである。

光学薄膜は、全角度(0度〜90度反射角)で、紫外線を反射し、しかも可視光(380nm〜780nm 或いは 400nm〜800nm)を通過させられる薄膜である。

可視光線層は、蛍光層/燐光層により構成し、紫外線を励起し白色光を発する材質或いは青色光を励起し赤、緑色光或いは黄色光を発する材質である。

図１８、３７に示すように、既存の可視光線層塗布は、以下に記載する本発明の稀薄状の可視光線層とは異なるため、図１８、３７に示す図は、本発明の内容とは異なり、しかも本発明とは異なる。

図３８は、本発明の可視光線層の電子顕微鏡(SEM)俯視図である。図３８に示すように、可視光線層の粒子は、非常に希薄に配列する。

図１、２に示すように、本発明が設計する光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、透明封鎖ハウジング、光学薄膜20及び可視光線層30を備える。透明封鎖ハウジングは、ランプ10で、長型管体で、しかも断面は円形を呈する。ランプ10の管壁の二側は、それぞれ外壁面11と内壁面12で、その管壁には、光学薄膜20及び可視光線層30をコーティングする。薄膜ランプの具体的実施形態は、ランプ10の外壁面11上に光学薄膜20をコーティングし、内壁面12上に、可視光線層30をコーティングする(図１参照)。別の具体的実施形態は、ランプ10の内壁面12上に、順番に光学薄膜20及び可視光線層30を設置する(図２参照)。

本発明が使用する長型管体のランプ10の断面形状は、半円形、台形、三角形、長方形、正方形、長楕円形等の各種形状とすることができる。さらに、図２に示す薄膜ランプを例とすると、ランプ10内壁面にコーティングする可視光線層30は、断面を見ると、全周コーティングである。別に、図３に示すように、可視光線層30は、約270度の円面上にコーティングし、約270度円周面のコーティングエリアA及び約90度円周面の非コーティングエリアBを形成する。或いは図４に示すように、可視光線層30は、約180度の周縁位置にだけコーティングし、コーティングエリアAと非コーティングエリアBは、それぞれ約180度となる。ランプ10上の可視光線層30をコーティングする片側周縁は、光源を提供する面の片側に向う。よって、ランプ10上に、異なる周縁面積をコーティングする可視光線層30は、異なる光源面の設計を提供することができる。

本発明の技術特徴は、図５に示すように、蛍光層/燐光層により構成する可視光線層30を、ランプ10の管壁面にコーティングし、管壁面の可視光線層30粒子をコーティングする区域をコーティングエリアAとする。コーティングエリアA上で、しかも可視光線層30の粒子と粒子との間には、空隙A1を形成する。管壁面の可視光線層30粒子をコーティングする位置は、カバー面A2で、コーティングエリアA位置にある可視光線層30の粒子は、希薄形態を呈して分布しコーティングされる。紫外線40が発射されると、一部分の紫外線40は、空隙A1を透過して、光学薄膜20に至る。光学薄膜20は、この部分の紫外線40を向い側の光学薄膜20に反射する。次に、向い側の光学薄膜20は、又再将この部分の紫外線40を、可視光線層30の粒子に反射し、光線を発する。他の部分の紫外線40は、可視光線層30の粒子に照射し、可視光線を発出後、直接、光学薄膜20から透過して出て行く。これにより、コーティングエリアA上に位置する可視光線層30の粒子は、充分に効率的に紫外線40により照射され、光線を発する。よって、希薄状の薄模式コーティング可視光線層30により、蛍光/燐光材料の使用量を減らすことができるばかりか、前記の使用量の下で、より高い光線輝度を実現することができる。

図５に示す実施形態中において、可視光線層30の粒子は、単層で、しかも希薄平均形態コーティングを呈する。本実施形態の粒子材料の平均外径は約1μm或いは2μm〜50μm、さらには100μmである。各粒子の間に形成する空隙A1の総面積Xは、コーティングエリアAの約40%を占め、別にすべての粒子が占めるカバー面A2の総面積は、コーティングエリアAの約60%を占める。

図６は、ランプ10管壁のコーティングエリアAに、可視光線層30をコーティングする実施形態を示す。図中に示すように、ランプ10は、管壁面全体の一部分の面積に、未コーティングエリアBを形成する。コーティングエリアAには、可視光線層30の粒子を、単層粒子を平均して分配し、しかも希薄形態のコーティングを呈する。しかも、可視光線層30の粒子が占めるカバー面A2の総面積Xは、コーティングエリアA全体の総面積の1%〜99%を占める。最適実施形態の割合は、30%〜80%である。

図７に示すように、断面が半円形を呈するランプ10を例として説明する。半円形ランプ10は、円弧面及びフラット面により組成する。長管体の内壁面には、光学薄膜20をコーティングし、フラット面上には、コーティングエリアAを形成する。コーティングエリアA上には、可視光線層30をコーティングする。図８に示すように、可視光線層30の粒子は、希薄形態でコーティングし、フラット面上には、粒子を有するカバー面A2と粒子間に形成する空隙A1を形成する。

図９に示す実施形態では、半円形ランプ10上において、図中に示すフラット面上には、一部分のコーティングエリアA及び非コーティングエリアBを形成する。図１０に示す実施形態では、コーティングエリアAのカバー面A2表面上には、一定面積割合の可視光線層30粒子をコーティングし、別に粒子間には、一定割合面積の空隙A1を形成する。

図７〜１０に示す実施形態では、コーティングエリアAにおいて、粒子をコーティングするカバー面A2の総面積はXで、粒子と粒子の間に形成する空隙A1の総面積はYで、二者の間の割合配置は、下表に示す実施形態に設計することができる。これにより、コーティングする可視光線層粒子を効果的に使用し、その発光効果を達成することができる。

図１１に示す本発明の別種の実施形態では、透明封鎖ハウジング、光学薄膜20、可視光線層30、サポートパーツ40を備える。透明封鎖ハウジングは、中空状のランプ10Aで、ランプ10Aの管体断面は円形で、その管体の内壁面には、光学薄膜20を塗布する。その内部空間には、サポートパーツ50を設置し、サポートパーツ50は、透明の板部材で、相対する二枚の板面を備える。板面の少なくとも片側上には、稀薄状を備える可視光線層30を設置する。

図１３に示すように、本発明のこの実施形態が使用するランプ10Aは、別種の実施形態である。その管体断面は、半円形で、フラットセクションと弧面セクションが連なり形成される。光学薄膜20は、管体壁面にコーティングし、サポートパーツ50は、ランプ10Aのフラットセクションに相対位置する。その板面上には、稀薄状を備える可視光線層30をコーティングして設置する。

図１２、１３に示すように、ランプ10Aが光を発し発射されると、図中に示すように、それは直接粒子a,a'に向い、サポートパーツ50上の可視光線層30を照射する。或いは、光学薄膜20に反射された後は粒子b,b'に向かい、さらにサポートパーツ50上の可視光線層30を照射する。或いは、粒子層反射を経て粒子cに向かい、さらにサポートパーツ50上の可視光線層30を照射する。こうして、サポートパーツ50上の可視光線層30の粒子は、充分に効率的に紫外線40により照射され、光線を発する。よって、稀薄状薄模式コーティング可視光線層30により、蛍光材料/燐光材料の使用量を減らすことができるばかりか、前記の使用量の下で、より高い光線輝度を実現することができる。

図１４は、本発明のさらに別種の実施形態で、では、透明封鎖外ハウジング60、透明封鎖ハウジング、光学薄膜20、可視光線層30を備える。透明封鎖外ハウジング60は、中空体で、図中に示す実施形態では、断面を矩形に形成する。透明封鎖外ハウジング60の内壁面或いは外壁面のすべてには完全に、光学薄膜20をコーティングし、その中の一部分の内壁面には、稀薄状を備える可視光線層30をコーティングする。可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、稀薄状を呈してコーティングされる。透明封鎖ハウジングは、紫外線発生器10Bで、紫外線発生器10Bの放電区域は、紫外線を発した後、外側へと発射され、光学薄膜20及び可視光線層30上へと照射される。

図１５は、本発明のさらに別種の実施形態で、は、中空状を呈する透明封鎖外ハウジング60内にさらに、少なくとも１個のサポートパーツ40と少なくとも１個のサポートパーツ61を設置する。サポートパーツ40は、片状或いは板状で、サポートパーツ61は、管状或いは球形体である。サポートパーツ61には、紫外線発生器10Cを設置し、サポートパーツ40には、可視光線層30を設置する。この他、サポートパーツ40とサポートパーツ61は、外ハウジング60の構造性を強化することができる。よって、この種のサポートパーツ40とサポートパーツ61は、外ハウジング60に適用することができる。透明封鎖外ハウジング60の内壁面或いは外壁面全部には、完全に光学薄膜20をコーティングする。サポートパーツ40の板面上には、稀薄状を備える可視光線層30をコーティングして設置する。紫外線発生器10Cの放電区域は、紫外線を発した後、外側へと発射され、光学薄膜20及び可視光線層30上へと照射される。該外ハウジング60は、光反射ハウジングとすることができ、紫外線発生器10C、光学薄膜20或いは可視光線層30からの光を反射し、これにより散射或いは集中状を呈する。

以下の各実施形態は、上記の実施形態から派生したものである。よって、以下の実施形態は、上記の各実施形態と相互に結合或いは置換することができる。図１９は、本発明のさらに別種の実施形態で、は、ハウジング10Dと少なくとも１個のサポートパーツ50Dを備える。サポートパーツ50Dは、板体、球状体或いは管状体である。サポートパーツ50Dは、一個或いは複数個である。本実施形態中では、サポートパーツ50Dは、板体で、サポートパーツ50Dは、ハウジング10D中に設置する。光学薄膜20Dは、ハウジング10Dの外壁面に設置し、可視光線層30Dは、上記のように塗布する。可視光線層30Dはさらに、サポートパーツ50Dの一面に選択的に設置することができる。可視光線層30Dの塗布は、上記の通りである。もし、サポートパーツ50Dがハウジング10D内部を、多数のエリアに区画するなら、各エリアは、放電気体90Dを選択的に備えることができる。

上記各実施形態と以下の各実施形態において、光学薄膜材質は、AlF3、Al2O3、BaF2、BeO、BiF3、CaF2、DyF2、GdF3、HfO2、HoF3、LaF3、La2O3、LiF、MgF2、MgO、NaF、Na3AlF6、Na5Al3F14、NdF3、PbF2、ScF2、Si3N4、SiO2、SrF2、ThF4、ThO2、YF3、Y2O3、YbF3、Yb2O3、或いはZrO2、或いはZrO3の内の一者或いは少なくとも任意の二者の組合せである。

本発明が使用するコーティングフィルム材料の純度は、4N(99.99%)、4N5(99.995%)さらには、5N(99.999%)等の非常に高いグレードの純度が必要である。

光学薄膜は、広射角度紫外線を反射し、しかも可視光を通過させる。広射角度は、0〜90度反射角で、或いは広射角度は、0〜30度以上で、しかも90度未満の反射角である。電子励起発光気体特定波長帯紫外線の波長は253.7nm±2nm或いは253.7nm±2nm及び184.9nm±2nm、或いは147nm±2nm、或いは147nm±2nm及び173nm±2nmである。

上記したように、サポートパーツの一部区域は、可視光線層をコーティングしたコーティングエリア(AS)で、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリア(BS)である。コーティングエリア(AS)は、該面の面積の1%以上99%以下を占める。

可視光線層の粒子が占めるカバー面ABの総面積X1が占めるコーティングエリアAS全体の総面積の割合は、1%〜99%で、最適実施形態の割合は、30%〜80%である。

コーティングエリアAS中の粒子をコーティングするカバー面ABの総面積はX1で、粒子と粒子の間に形成する空隙AGの総面積はYSである。二者の間の割合配置は、下表に示す実施形態に設計することができる。これにより、コーティングする可視光線層粒子を効果的に使用し、その発光効果を達成することができる。

図２０は、本発明のさらに別種の実施形態で、では、光学薄膜20Eは、ハウジング10Eの内壁面に設置する。少なくとも１個のサポートパーツ50Eは、ハウジング10E内に設置する。これにより、ハウジング10Eを多数のエリアに区画する。各エリア中には、放電気体90Eを選択的に備える。サポートパーツ50Eは、一個或いは複数個である。２個の電極は、２個の区画されたエリアにあり、しかも２個の電極は同時に灯管の同一端とすることができる。そして、灯管の反対端は封鎖するが、内部で通じ、真空プラズマ回路を形成する。

図２１に示すように、光学薄膜20Fは、ハウジング10Fの外壁面に設置し、少なくとも１個のサポートパーツ50Fは、ハウジング10F内に設置する。サポートパーツ50Fは、管体或いは球状体で、可視光線層30Fは、サポートパーツ50Fのハウジング10Fに面する側面に設置する。放電気体90Fは、サポートパーツ50F内に設置する。

図２２は図２１の実施形態の派生で、光学薄膜20F、ハウジング10F、サポートパーツ50Fと可視光線層30Fの位置は、図２1の通りを維持する。本実施形態において、放電気体90Fは、サポートパーツ50Fとハウジング10Fとの間に設置する。この種の構造は、無極灯の構造で、電磁インダクションは、サポートパーツ50F内に設置する。

図２３に示すように、少なくとも１個のサポートパーツ50Gは、ハウジング10Gに設置する。サポートパーツ50Gは、管体或いは球状体で、光学薄膜20Gは、ハウジング10Gの外壁面に設置する。可視光線層30Gは、ハウジング10Gの内壁面に設置し、可視光線層30Gの設置は、上記した通りである。少なくとも１個の補助サポートパーツ500Gは、サポートパーツ50Gとハウジング10Gとの間に設置する。補助サポートパーツ500Gは、板体である。補助サポートパーツ500Gの一端は、ハウジング10Gの内壁面に接続し、補助サポートパーツ500Gの反対端は、サポートパーツ50Gの外壁面に接続する。少なくとも１個の放電気体90Gは、サポートパーツ50G内に設置する。

図２４は、図２３の実施形態の派生である。光学薄膜20G、ハウジング10G、サポートパーツ50Gと可視光線層30Gの位置は、図２３の通りを維持する。本実施形態において、放電気体90Gは、サポートパーツ50Gとハウジング10Gとの間に設置する。当然、可視光線層30Gは、ハウジング10Gの内壁面に設置せず、補助サポートパーツ500Gの一面に設置することもでき、どれも各実施形態の間の各種配列組合せに適用可能で、制限はない。但しこの時、無光学薄膜のサポートパーツ500Gは、184.9nm 及び253.7nm紫外線が通過可能な材質を使用しなければならない。

図２５に示すように、光学薄膜20Hは、ハウジング10Hの外壁面に設置する。少なくとも１個のサポートパーツ50Hは、ハウジング10H内に設置する。少なくとも１個の補助サポートパーツ500Hは、ハウジング10Hとサポートパーツ50Hとの間に設置する。もう一つの光学薄膜20Hは、サポートパーツ50Hの外壁面と補助サポートパーツ500Hの少なくとも一面或いは両面に設置し、或いは光学薄膜20Hを設置しない。光反射層93Hは、サポートパーツ50Hの内壁面に設置する。光反射層93Hは、銀アルミニウム材質である。

図２６に示すように、光学薄膜20Iは、ハウジング10Iの内壁面に設置する。サポートパーツ50Iは、ハウジング10I内に設置する。サポートパーツ50Iは、管体或いは球状体で、光学薄膜20Gは、サポートパーツ50Iの外壁面に設置する。可視光線層30Iは、光学薄膜20Iのサポートパーツ50Iから離れた一面に設置する。可視光線層30Iの設置方式は、上記した通りである。放電気体90Iは、サポートパーツ50I内に設置する。

図２７は、図２６の実施形態の派生である。光学薄膜20I、ハウジング10I、サポートパーツ50Iと可視光線層30Iの位置は、図２６の通りを維持する。本実施形態において、放電気体90Iは、サポートパーツ50Iとハウジング10Iとの間に設置する。

図２８に示すように、サポートパーツ50Jは、ハウジング10J内に設置する。放電気体90Jは、サポートパーツ50J中に設置する。少なくとも１個の補助サポートパーツ500Jは、ハウジング10Jとサポートパーツ50Jとの間に設置する。光学薄膜20Jは、ハウジング10Jの内壁面に設置する。可視光線層30Jは、補助サポートパーツ500Jの少なくとも一面に設置する。

上記において、補助サポートパーツの一部区域は、可視光線層を塗布したコーティングエリア(AAS)で、他の部分の区域は、可視光線層を未塗布の非コーティングエリア(BAS)で、コーティングエリア(AAS)は、該面の面積の1%以上99%以下を占める。

可視光線層の粒子が占めるカバー面AABの総面積X2が占めるコーティングエリアAAS全体の総面積の割合は、1%〜99%で、最適実施形態の割合は、30%〜80%である。

コーティングエリアAAS中の粒子をコーティングするカバー面AABの総面積はX2で、別に、粒子と粒子の間に形成する空隙AAGの総面積は、YASで、二者の間の割合配置は、下表に示す実施形態に設計することができる。これにより、コーティングする可視光線層粒子を効果的に使用し、その発光効果を達成することができる。

図２９は、図２８の実施形態の派生である。サポートパーツ50J、補助サポートパーツ500J、光学薄膜20Jは、ハウジング10Jと可視光線層30Jに設置し、その設置は図２８に示すとおりである。放電気体90Jは、ハウジング10Jとサポートパーツ50Jとの間に位置する。

図３０、３１、３２は、本発明のさらに別種の実施形態を示す。本実施形態において、ハウジング10D、光学薄膜20D、可視光線層30Dとサポートパーツ50Dの設置方式は、図１９に示すとおりである。各構成部品の配列順序は、上記した各サ。明の通りでもよく、ここでの説明に限定するものではない。ハウジング10は、球状体で、発光部91は、バーチャルな球状体空間で、ハウジング10D中に設置する(図３１参照)。発光部91とハウジング10は、同心円の球体関係で、光学薄膜20Dは、ハウジング10Dの外壁に設置し、またハウジング10Dの内壁に設置することもできる。発光部91は、紫外線或いは青色光を発し、光学薄膜20Dの任意の一点のA点から発光部90の中心点Bまでの距離はCで、AとBの連なりは、A点反射角の法線である。A点から投射され発光部90外周縁の接線までの距離はbで、発光部の半径はrで、A点の入射角はαである。発光部90の中心点BからA点までの距離cは、cscα ×r以上で、即ちc ≧ cscα ×rである。入射角αは0度〜60度で、好ましくは入射角αは0度〜15度である。

図３１に示すように、光学薄膜20Dは、発光部90の外側を覆い、間隔を開けて、ある距離を形成する。光学薄膜20Dの任意の点Aから発光部90中心点Bまでの距離はCで、別に該点Aから投射され発光部90外周縁の接線までの距離はbである。もし、発光部90の半径がrで、該点Aの入射角をαに設定するなら、発光部90中心点Bから該点Aまでの距離cは、cscα×r以上で、即ちc ≧ cscα ×rである。こうして、距離cが算出され、さらに発光部90が一定の半径rである時、該点Aを備えるハウジング10Dと発光部90中心点Bとの間の距離位置を設定することができる。即ち、該点Aから発光部90までの距離はx＝c−rである。例えば、もし入射角αが0度〜30度なら、c＝2rで、x＝rである。こうして、光学薄膜20Dの反射角度は大きくないが、発光部91とハウジング10は、同心円の球体関係であるため、光学薄膜20Dは発光部91のバーチャルな球体内部範囲に設置する可視光線層30Dに対して、すべて反射することができる。可視光線層30Dが放出する可視光線は、光学薄膜20Dを経て透射する以外に、その他の透射されない紫外線は、可視光線層30Dへと反射され、可視光線を励起後にさらに射出される。こうして、全体の発光輝度を高めることができる。この実施形態は、青色光LEDを白色光LEDとする応用に用いることができる。LEDは、発光部91内に設置する(LEDは図示なし)。

上記したように、光学薄膜20D、可視光線層30D、サポートパーツ50Dを備えるハウジング10Dは、光反射ハウジング80中に設置することができる。光反射ハウジング80の内側壁面には、光反射層81を備える。光反射層81は、フル誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムである。光反射ハウジング80は、半円球体より大きい外型で、その中心位置の深さは、その半径より小さくない(即ち、以上)。もし、ハウジング10Dの直径がrなら、好ましくは、光反射ハウジング80の半径は2rである。

図３０、３２に示すように、該可視光線層は、フラットな壁面で、もしサポートパーツ50Dに設置する可視光線層30Dがある長さを備えるなら、可視光線層30により光反射層81の任意の点RFへと反射される。仮に、該点RFの入射角はαで、該点の反射角はα’ なら、法線Nは光反射ハウジング80の中心点CPから該点RFまでである。理想的な状態下では、法線Nは、光反射ハウジング80の半径2r以下である。すなわち、光反射ハウジング80の弧面は、いくらか大きくすることができる。少なくとも可視光線層30Dの長さに等しくし、しかも反射角α’ は入射角αに等しく、及び法線Nは可視光線層30Dの長さより長い。こうして、反射光は、可視光線層30Dに反射して戻ることはない。図３２に示すように、もし単一反射光を、多くの反射光とするなら、上記したように、多くの反射光は、可視光線層30Dに反射して戻らない。こうして、最適な照明を提供することができる。すなわち、可視光線層30Dの平面延長面が、光反射層円弧の中心点に垂直なら、可視光線層30Dの長さは、光反射ハウジング80の半径より小さい。それなら、可視光線層30Dのフラットな壁面の任意の一点から出光し、光反射ハウジング80上の反射点RFに至り、CPと挟角を形成する。これにより、反射した光は、少なくともCPへと反射しない。CPは既に可視光線層30Dの最高点より大きいため、CP以下の可視光線層30Dフラットな壁面の任意の一点に反射することはあり得ない。この原理は、可視光線層が出光時に、自己(可視光線層)を再び経由しないようにする巧妙な設計である。

図３３は、本発明のさらに別種の実施形態で、上記した実施形態の派生である。本実施形態において、ハウジング10D、光学薄膜20D、可視光線層30Dとサポートパーツ50Dの設置方式は、図１９に示す通りである。各構成部品の配列順序は、上記した各サ。明の通りでもよく、ここでの説明に限定するものではない。光学薄膜20D、可視光線層30D、サポートパーツ50Dを備えるハウジング10Dは、光反射ハウジング80A中に設置する。ハウジング10Dと光反射ハウジング80Aの底部は接触せず、光反射ハウジング80Aの内側壁面には、光反射層81Aを備える。

図３４は、本発明のさらに別種の実施形態で、図１１と図１９〜２２に示す実施形態の派生である。ハウジング10Hは灯管で、光学薄膜20Hは、ハウジング10Hの内壁面に設置する。サポートパーツ50Hは、ハウジング10H内に設置する。可視光線層30Hは、サポートパーツ50Hの一面に選択的に設置することができる。図３２、３３に示すように、本実施形態において、光反射ハウジング80Bは、ハウジング10Hに設置する。反射ハウジング80Bの内側面には、光反射層81Bを備える。光反射層81Bは、フル誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、図３２は、図３０の平面実施形態である。光反射ハウジング80Bは半円の管形で、ハウジング10H灯管と、平行関係を呈する。これにより、可視光線層30Hは出光し、光反射層81Bにより反射時に、可視光線層30Hそのものを再度経過することはない。

図３５は、本発明のさらに別種の実施形態で、図１５の実施形態の派生である。外ハウジング60、サポートパーツ40、サポートパーツ61、可視光線層30と紫外線発生器10Cの設置は、図１５の通りである。外ハウジング60は、本実施形態においては、ハウジングで、光反射ハウジング80Cは、外ハウジング60に設置する。反射ハウジング80Cの内側面には、光反射層81Cを備える。

図３６は、本発明のさらに別種の実施形態で、図１４の実施形態の派生である。外ハウジング60、光学薄膜20、可視光線層30と紫外線発生器10Bの設置は、図１４に示す通りである。外ハウジング60は本実施形態においては、ハウジングで、光反射ハウジング80Dは、外ハウジング60に設置する。反射ハウジング80Dの内側面には、光反射層81Dを備える。上記したように、図３５と図３６に示す可視光線層30の設置方式は、上記した各実施形態の通りである。

上記の本発明名称と内容は、本発明技術内容の説明に用いたのみで、本発明を限定するものではない。本発明の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本発明の保護範囲に含むものとする。

10、10A ランプ
10B、10C 紫外線発生器
11 外壁面
12 内壁面
20 光学薄膜
30 可視光線層
40 紫外線
A コーティングエリア
A1 空隙
A2 カバー面
B 非コーティングエリア
X カバー面
A2 総面積
Y 空隙
A1 総面積
50 サポートパーツ
60 透明封鎖外ハウジング
70 ランプ
71 可視光線層
C 厚み
10D、10E、10F、10G、10H、10I、10J ハウジング
20D、20E、20F、20G、20H、20I、20J 光学薄膜
30D、30E、30F、30G、30H、30I、30J 可視光線層
50D、50E、50F、50G、50H、50I、50Jサポートパーツ
500F、500G、500J 補助サポートパーツ
80、80A、80B、80C、80D 光反射ハウジング
81、81A、81B、80C、81D 光反射層
90D、90E、90F、90G、90H、90I、90J 放電気体
91 発光部
93H 光反射層

Claims

光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、透明封鎖ハウジング、光学薄膜、可視光線層を備え、
前記透明封鎖ハウジングは、中空ランプ体で、管体の壁面には、光学薄膜及び可視光線層をコーティングし、
前記光学薄膜は、全角度紫外線を反射し、しかも可視光を通過させ、全角度は、0〜90度反射角で、
前記可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、希薄状コーティングを呈して、管壁を覆う前記可視光線層の粒子が占めるカバー面の総面積(X)は、コーティングエリア全体の総面積の1％〜99％を占め、その他は粒子間に形成する空隙の総面積(Y)であり、
前記ランプ管壁の一部区域には、可視光線層であるコーティングエリアをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアで、
前記コーティングエリアは、管壁壁面の面積の1％以上99％未満を占め、前記希薄状コーティングの粒子は、単層コーティングで、
粒子外径は、２μm〜15μmであることを特徴とする光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ランプ管壁の二側は、それぞれ外壁面と内壁面で、
前記光学薄膜と前記可視光線層をそれぞれコーティングすることを特徴とする請求項１に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ランプ管壁の二側は、それぞれ外壁面と内壁面で、
前記内壁面には順番に、前記光学薄膜及び前記可視光線層をコーティングすることを特徴とする請求項１に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、
99%≧X ≧ 90%、0% ≦ Y＜10%、
或いは90%＞X ≧ 80%、10% ≦ Y＜20%、
或いは80%＞X ≧ 70%、20% ≦ Y＜30%、
或いは70%＞X ≧ 60%、30% ≦ Y＜40%、
或いは60%＞X ≧ 50%、40% ≦ Y＜50%、
或いは50%＞X ≧ 40%、50% ≦ Y＜60%、
或いは40%＞X ≧ 30%、60% ≦ Y＜70%、
或いは30%＞X ≧ 20%、70% ≦ Y＜80%、
或いは20%＞X ≧ 1%、80% ≦ Y＜99%であることを特徴とする請求項１に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、透明封鎖ハウジング、光学薄膜、可視光線層を備え、
前記透明封鎖ハウジングは、中空ランプ体で、管体の壁面には、光学薄膜及び可視光線層をコーティングし、
前記光学薄膜は、全角度紫外線を反射し、しかも可視光を通過させ、全角度は、0〜30度以上で、しかも90度未満の反射角で、
前記可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、希薄状コーティングを呈して、管壁を覆う前記可視光線層の粒子が占めるカバー面の総面積(X)は、コーティングエリア全体の総面積の1％〜99％を占め、その他は粒子間に形成する空隙の総面積(Y)であり、
前記ランプ管壁の一部区域には、可視光線層であるコーティングエリアをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアで、
前記コーティングエリアは、管壁壁面の面積の1％以上99％未満を占め、前記希薄状コーティングの粒子は、単層コーティングで、
粒子外径は、２μm〜15μmであることを特徴とする光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ランプ管壁の二側は、それぞれ外壁面と内壁面で、前記光学薄膜と前記可視光線層をそれぞれコーティングすることを特徴とする請求項５に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ランプ管壁の二側は、それぞれ外壁面と内壁面で、内壁面には順番に前記光学薄膜及び前記可視光線層をコーティングすることを特徴とする請求項５に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、
99%≧X ≧ 90%、0% ≦ Y＜10%、
或いは90%＞X ≧ 80%、10% ≦ Y＜20%、
或いは80%＞X ≧ 70%、20% ≦ Y＜30%、
或いは70%＞X ≧ 60%、30% ≦ Y＜40%、
或いは60%＞X ≧ 50%、40% ≦ Y＜50%、
或いは50%＞X ≧ 40%、50% ≦ Y＜60%、
或いは40%＞X ≧ 30%、60% ≦ Y＜70%、
或いは30%＞X ≧ 20%、70% ≦ Y＜80%、
或いは20%＞X ≧ 1%、80% ≦ Y＜99%であることを特徴とする請求項５に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、ハウジング、光学薄膜、可視光線層、少なくとも１個のサポートパーツを備え、
前記光学薄膜は、前記ハウジング内に設置し、
前記ハウジングは、一部分区域が可視光線層であるコーティングエリアをコーティングし、他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアで、
前記可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、希薄状を呈して、該ハウジングに設置し、前記可視光線層の粒子が占めるカバー面の総面積(X)は、コーティングエリア全体の総面積の1％〜99％を占め、その他は粒子間に形成する空隙の総面積(Y)であり、
前記希薄状コーティングの粒子は、単層コーティングで、
粒子材料の平均外径は、１μm〜1００μmであり、
前記少なくとも１個のサポートパーツは、前記ハウジング内に設置されることを特徴とする光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜は、広射角度の紫外線を反射し、しかも可視光線を通過させ、
前記広射角度は、0〜90度反射角で、或いは前記広射角度は、0〜30度以上で、しかも90度以下の反射角であることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜材質は、AlF3、Al2O3 BaF2、BeO、BiF3、CaF2、DyF2、GdF3、HfO2、HoF3、LaF3、La2O3、LiF、MgF2、MgO、NaF、Na3AlF6、Na5Al3F14、NdF3、PbF2、ScF2、Si3N4、SiO2、SrF2、ThF4、ThO2、YF3、Y2O3、YbF3、Yb2O3或いは、ZrO2、或いはZrO3の内の一者或いは少なくとも任意の二者の組合せであることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜と前記可視光線層は、前記ハウジングの外壁面と内壁面に設置し、
或いは、前記光学薄膜と前記可視光線層は、前記ハウジングの内壁面に設置することを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、
99%≧X ≧ 90%、0% ≦ Y＜10%、
或いは90%＞X ≧ 80%、10% ≦ Y＜20%、
或いは80%＞X ≧ 70%、20% ≦ Y＜30%、
或いは70%＞X ≧ 60%、30% ≦ Y＜40%、
或いは60%＞X ≧ 50%、40% ≦ Y＜50%、
或いは50%＞X ≧ 40%、50% ≦ Y＜60%、
或いは40%＞X ≧ 30%、60% ≦ Y＜70%、
或いは30%＞X ≧ 20%、70% ≦ Y＜80%、
或いは20%＞X ≧ 1%、80% ≦ Y＜99%であることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ハウジングは、光反射ハウジング中に設置し、
前記光反射ハウジングの内壁面には、光反射層を備えることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光反射層は、誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、
前記光反射ハウジングは、半円球体より大きい外型で、その中心位置の深さは、その半径より小さくないことを特徴とする請求項１４に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ハウジング中にはさらに、発光部を備えることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記発光部は、紫外線或いは青色光を発することを特徴とする請求項１６に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜の任意の一点のA点から、前記発光部の中心点Bまでの距離はCで、AとBの連なりは、A点反射角の法線で、
A点が投射する前記発光部外周縁の接線までの距離はbで、
前記発光部の半径はrで、A点の入射角はαで、
前記発光部の中心点BからA点までの距離cは、cscα × r以上で、即ちc ≧ cscα × rであることを特徴とする請求項１６に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記入射角αは0度〜60度であることを特徴とする請求項１８に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜は、前記ハウジングの内壁面或いは外壁面に設置し、
前記可視光線層は、前記サポートパーツに設置することを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記サポートパーツの一部区域は、可視光線層をコーティングしたコーティングエリアで、
他の部分の区域は可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアで、
前記コーティングエリアは、前記面の面積の1%以上99%以下を占めることを特徴とする請求項２０に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記可視光線層の粒子が占めるカバー面の総面積（Ｘ1）がコーティングエリア全体の総面積に占める割合は、1%〜99%で、
その他は粒子間に形成する空隙の総面積（ＹＳ）であることを特徴とする請求項２１に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、
99%≧X1 ≧ 90%、0% ≦ YS＜10%、
或いは90%＞X1 ≧ 80%、10% ≦ YS＜20%、
或いは80%＞X1 ≧ 70%、20% ≦ YS＜30%、
或いは70%＞X1 ≧ 60%、30% ≦ YS＜40%、
或いは60%＞X1 ≧ 50%、40% ≦ YS＜50%、
或いは50%＞X1 ≧ 40%、50% ≦ YS＜60%、
或いは40%＞X1 ≧ 30%、60% ≦ YS＜70%、
或いは30%＞X1 ≧ 20%、70% ≦ YS＜80%、
或いは20%＞X1 ≧ 1%、80% ≦ YS＜99%であることを特徴とする請求項２２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ハウジングと前記サポートパーツとの間には、放電気体を備えることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記サポートパーツ中には、放電気体を備えることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記サポートパーツは、球形体或いは管体であることを特徴とする請求項２５に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ハウジングと前記サポートパーツとの間には、少なくとも１個の補助サポートパーツを備えることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記可視光線層は、前記補助サポートパーツの少なくとも一面に設置し、前記光学薄膜は、前記ハウジングの内壁面或いは外壁面に設置することを特徴とする請求項２７に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記補助サポートパーツは、板体であることを特徴とする請求項２７に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記可視光線層の粒子が占めるカバー面の総面積（Ｘ２）が、コーティングエリア全体に占める総面積の割合は1%〜99%で、
その他は粒子間に形成する空隙の総面積（ＹＡＳ）であることを特徴とする請求項２７に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、
99%≧X2 ≧ 90%、0% ≦ YAS＜10%、
或いは90%＞X2 ≧ 80%、10% ≦ YAS＜20%、
或いは80%＞X2 ≧ 70%、20% ≦ YAS＜30%、
或いは70%＞X2 ≧ 60%、30% ≦ YAS＜40%、
或いは60%＞X2 ≧ 50%、40% ≦ YAS＜50%、
或いは50%＞X2 ≧ 40%、50% ≦ YAS＜60%、
或いは40%＞X2 ≧ 30%、60% ≦ YAS＜70%、
或いは30%＞X2 ≧ 20%、70% ≦ YAS＜80%、
或いは20%＞X2 ≧ 1%、80% ≦ YAS＜99%であることを特徴とする請求項３０に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、ハウジング、光学薄膜、可視光線層、複数のサポートパーツを備え、
前記サポートパーツの一部区域は、可視光線層をコーティングしたコーティングエリアで、他の部分の区域は、可視光線層を未コーティングの非コーティングエリアで、
前記コーティングエリアは、前記面の面積の1％以上99％以下を占め、
前記光学薄膜は、前記ハウジングに設置し、
前記可視光線層は、蛍光粒子或いは燐光粒子により組成し、しかも粒子は、希薄状を呈し、前記ハウジング内に設置され、
前記可視光線層の粒子が占めるカバー面の総面積（Ｘ１）が、コーティングエリア全体に占める総面積の割合は1%〜99%で、
その他は粒子間に形成する空隙の総面積（ＹＳ）であり、
前記希薄状コーティングの粒子は、単層コーティングで、粒子材料の平均外径は、１μm〜１００μmであり、
前記複数のサポートパーツは、前記ハウジング内に設置されることを特徴とする光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜は、前記ハウジングの内壁面に設置することを特徴とする請求項３２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜は、広射角度で少なくとも１個の特定紫外線を反射し、しかも可視光線を通過させ、
前記広射角度は、0〜90度の反射角で、
或いは、前記広射角度は、0〜30度以上で、しかも90度以下の反射角であることを特徴とする請求項３２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜材質は、AlF3 、Al2O3 BaF2、BeO、BiF3、CaF2、DyF2、GdF3、HfO2、HoF3、LaF3、La2O3、LiF、MgF2、MgO、NaF、Na3AlF6、Na5Al3F14、NdF3、PbF2、ScF2、Si3N4、SiO2、SrF2、ThF4、ThO2、YF3、Y2O3、YbF3、Yb2O3或いは、ZrO2或いはZrO3の内の一者或いは少なくとも任意の二者の組合せであることを特徴とする請求項３２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記サポートパーツは、板体、管体、或いは球形体であることを特徴とする請求項３２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜は、前記サポートパーツに設置し、しかも前記サポートパーツは、板体であることを特徴とする請求項３６に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置は、
99%≧X1 ≧ 90%、0% ≦ YS＜10%、
或いは90%＞X1 ≧ 80%、10% ≦ YS＜20%、
或いは80%＞X1 ≧ 70%、20% ≦ YS＜30%、
或いは70%＞X1 ≧ 60%、30% ≦ YS＜40%、
或いは60%＞X1 ≧ 50%、40% ≦ YS＜50%、
或いは50%＞X1 ≧ 40%、50% ≦ YS＜60%、
或いは40%＞X1 ≧ 30%、60% ≦ YS＜70%、
或いは30%＞X1 ≧ 20%、70% ≦ YS＜80%、
或いは20%＞X1 ≧ 1%、80% ≦ YS＜99%であることを特徴とする請求項３２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記サポートパーツ内には、紫外線発生器を備え、
前記サポートパーツは、管体或いは球形体であることを特徴とする請求項３６に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記ハウジングは、光反射ハウジング内に設置し、
前記光反射ハウジングの内壁面には、光反射層を備えることを特徴とする請求項３２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記光反射層は、誘電質反射膜或いは銀アルミニウムコーティングフィルムで、
前記光反射ハウジングは、半円球体より大きい外型で、その中心位置の深さは、その半径より小さくないことを特徴とする請求項４０に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記電子励起発光気体特定波長帯紫外線の波長は253.7nm±2nm或いは253.7nm±2nm及び184.9nm±2nm、或いは147nm±2nm、或いは147nm±2nm及び173nm±2nmであることを特徴とする請求項９に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。
前記電子励起発光気体特定波長帯紫外線の波長は253.7nm±2nm或いは253.7nm±2nm及び184.9nm±2nm、或いは147nm±2nm、或いは147nm±2nm及び173nm±2nmであることを特徴とする請求項３２に記載の光学薄膜ランプ可視光線コーティングエリア出光構造を改善する装置。