JP6757716B2 - 光源、その製造方法、及びライト - Google Patents

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Description

本発明は、光源に関し、より具体的には、光を生成するように適応された半導体ダイオード構造を有する光源に関する。
例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、高出力ＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）及びレーザダイオードなどの半導体光源は、小さい／低いエテンデュ（すなわち、放射面積と光が放射される立体角との積）を持つエネルギー効率的且つ小型の光源であるとして知られている。これが意味することは、これらの半導体光源は比較的小さい面積から限られた角度範囲内に光を放射するということである。
このような半導体光源は、故に、明るい光源が必要とされる用途に有益であり得る。典型的な用途例は、プロジェクションシステム、自動車照明、カメラフラッシュ光、及びスポットライトを含む。これらの例では、不均一である（すなわち、光ビーム内の位置とともに変化する輝度を持つ）光ビームを提供することが望ましいことがある。これは典型的に、光源の幾つかの像（又は幾つかの光ビーム）を重ね合わせることによって達成される。要求される形状及び／又は輝度変化を持つ全体出力光ビームを作り出すように、異なる倍率又は輝度を有する像又は光ビームが重ねられる。しかしながら、このような既知の手法は典型的に、好適な形状及び／又は輝度変化を持つ出力光ビームを提供しない。
本発明は請求項によって規定される。
本発明の一態様によれば、光源が提供され、当該光源は、光を生成するように適応された半導体ダイオード構造と、半導体ダイオード構造からの光を出力するように適応された、半導体ダイオード構造の上の光学エンハンスメント部と、光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部を覆い、出力された光の一部を光学エンハンスメント部の方に反射するように適応された部分反射層とを有し、部分反射層は、横方向に変化する光透過特性を持つ。
実施形態は、ＬＥＤ系光源の光出力面を、例えば一様でない厚さ及び／又は反射率の部分的に反射性の層（部分反射層）で覆うという概念を採用する。部分反射層の変化された厚さ及び／又は反射率を用いて、部分反射層の異なる部分／区画を透過する光の量を変化させ、ひいては、出力光の強度を位置とともに変えることができる。例えば、部分反射層の厚い区画は、部分反射層の薄めの区画よりも多くの光を光学エンハンスメント部の方に反射し返すことになる。故に、部分反射層の厚い区画は、部分反射層の薄めの区画よりも少ない光を透過させることになる（例えば、低めの透過特性を有する）。同様に、部分反射層の高反射率の区画は、部分反射層の低反射率の区画よりも多くの光を光学エンハンスメント部の方に反射し返すことになる。故に、部分反射層の高反射率の区画は、部分反射層の低反射率の区画よりも少ない光を透過させることになる（例えば、低めの透過特性を有する）。
換言すれば、一様でない透過特性を持つ部分反射層を用いて、出力光の輝度を変化させることができ、部分反射層の或る区画を通して出力される光の輝度は、部分反射層のその区画の厚さ及び／又は反射率に反比例する。故に、異なる横方向位置における部分的に透明な層の厚さ及び／又は反射率を変化させることによって、部分的に透明な層の光透過特性が横方向に変化され得る。
実施形態は、光ビーム内の位置とともに変化する輝度を持つ光ビームを生成するために使用され得る。例えば、一実施形態を用いて作り出される光ビームの頂部／上部の部分／区画が、光ビームの底部／下部の部分／区画よりも明るいようにし得る。換言すれば、実施形態は、半導体光源から不均一な光ビームを作り出すために使用され得る。このような不均一な光ビームは特に、例えば、自動車照明、プロジェクションシステム、カメラフラッシュ光、及びスポットライトに使用され得るものである。
本開示の半導体光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、高出力ＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）及びレーザダイオードなどの、如何なるタイプの半導体系光源ともし得る。また、ＬＥＤは、例えばフリップチップ型（薄膜フリップチップ）、パターンドサファイア基板、トップコネクテッド／トップエミッション、トップ−ボトムコネクテッドなど、如何なるタイプのＬＥＤともし得る。また、光源は、むき出しのダイとして、又はパッケージングされたものとして使用され得る。
光出力方向は、それに沿って光学エンハンスメント部の放射面から光が出力される単一の方向（例えば、図における縦方向）にあるように一般化される。しかしながら、理解されるように、全ての光が正確に出力方向に沿って出力されるわけではないことがある。故に、光出力方向は、例えば光学エンハンスメント部の上面から遠ざかるように延在した、それに沿って光学エンハンスメント部から光が出力される概略の方向を指すとして理解されるべきである。
一実施形態において、部分反射層は、第１の位置で部分反射層が第１の厚さを有し、第２の位置で部分反射層が第２の異なる厚さを有するように形成され得る。
他の一実施形態において、部分反射層は、第１の位置で部分反射層が第１の反射率を有し、第２の位置で部分反射層が第２の異なる反射率を有するように形成され得る。部分反射層は、例えば、鏡面反射性、乱反射性、又はこれらの組み合わせである反射率を有し得る。
一実施形態において、部分反射層は、複数の部分反射サブレイヤを有し得る。故に、部分反射層は、等しい又は異なる厚さの複数のサブレイヤから構築されてもよい。これは、部分反射層の様々な箇所／位置での部分反射層の厚さ及び／又は反射率の正確な制御を可能にし得る。また、これは、所定の反射率、形状及び／又は厚さを有するように製造された、予め製造された部分反射サブレイヤの使用を可能にし得る。
また、第１の位置で、部分反射層は第１の数の部分反射サブレイヤを有していてもよく、第２の位置で、部分反射層は第２の異なる数の部分反射サブレイヤを有していてもよい。故に、部分反射層は、部分反射層内の異なる箇所／位置で異なる数のサブレイヤを使用して、等しい又は異なる厚さの複数のサブレイヤから構築され得る。故に、例えば、部分反射層の所定の箇所／位置に部分反射サブレイヤを追加することによって、部分反射層の厚さ又は反射率における突然／階段状の変化が容易に実現され得る。部分反射層の厚さ又は反射率における突然／階段状の変化は、光ビームの所定の箇所／位置に、輝度における対応する突然／階段状の変化をもたらすために使用され得る。
また、第１の位置と第２の位置との間で、厚さ及び／又は反射率が第１の値から第２の値まで徐々に単調変化してもよい。
実施形態は更に、半導体ダイオード構造及び光学エンハンスメント部の側面を少なくとも部分的に取り囲む光反射構造を有していてもよく、該光反射構造は、半導体ダイオード構造からの光を光学エンハンスメント部の方に反射するように適応される。この光反射構造は、光が光学エンハンスメント部及び部分反射層を介して出て行くまで光を再循環／反射する高反射率を持った“混合箱”として作用し得る。また、そこから光が出て行く光出力区画が、光を生成する半導体構造よりも面積／フットプリントにおいて小さいように適応されてもよく、それにより、光源から出力される光の輝度が高められ得る。
実施形態は更に、光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部を覆うマスキング層を有していてもよく、該マスキング層は、該マスキング層の下向き表面に入射する出力光の透過を阻止するように適応される。マスキング層は、例えば、光出力ビーム内に暗い（例えば、低輝度の）領域を作り出すために使用され得る。このような暗い領域は、反射率における突然又は急峻な変化をマスキング層が提供することによって、明確に画成され得る（例えば、エッジにおいて輝度の鋭い又は急な変化を有する）。さらに、部分反射層上の所定の箇所／位置で１つ以上のマスキング層を使用することによって、出力光ビームにおける所望の形状又はパターンが容易に得られる。部分反射層の厚さにおける突然／階段状の変化は、光ビームの所定の箇所／位置に、輝度における対応する突然／階段状の変化をもたらすために使用され得る。
光学エンハンスメント部は、例えばルミラミック材料又は蛍光材料などの、“色変換フィル”とし得る。これは、半導体構造から出力された光の色を変換し得る。これはまた、横方向の放射領域のエテンデュを維持する助けとなり得る。
実施形態は、自動車照明の分野、及び高輝度照明が望ましいその他の分野／用途で使用され得る。
故に、本発明の一態様によれば、一実施形態に従った光源を有する自動車ライトが提供され得る。
本発明の他の一態様によれば、一実施形態に従った光源を有するプロジェクタライトが提供され得る。
本発明の更なる他の一態様によれば、光源を製造する方法が提供され、当該方法は、光を生成するように適応された半導体ダイオード構造を用意するステップと、半導体ダイオード構造の上に光学エンハンスメント部を形成するステップであり、該光学エンハンスメント部は、半導体ダイオード構造からの光を出力するように適応される、ステップと、光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部を部分反射層で覆うステップであり、該部分反射層は、出力された光の一部を光学エンハンスメント部の方に反射するように適応される、ステップとを有し、部分反射層は、横方向に変化する光透過特性を持つ。
この方法は更に、該部分反射層を、複数の部分反射サブレイヤから形成するステップを有し得る。
実施形態は更に、半導体ダイオード構造及び光学エンハンスメント部の側面を少なくとも部分的に光反射構造で取り囲むステップを有し、該光反射構造は、半導体ダイオード構造からの光を光学エンハンスメント部の方に反射するように適応される。
一実施形態は更に、光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部をマスキング層で覆うステップを有し、該マスキング層は、該マスキング層の下向き表面に入射する出力光の透過を阻止するように適応される。
以下、以下の図を含む添付図面を参照して、本発明の例を詳細に説明する。
一実施形態に従った光源の断面図である。 図１Ａの実施形態に関する出力光の位置に伴う輝度の変化を例示するグラフである。 他の一実施形態に従った光源の断面図である。 図２Ａの実施形態に関する出力光の位置に伴う輝度の変化を例示するグラフである。 一実施形態に従った光源の使用を示しており、光源の出力光ビームの輝度変化が例示されている。 図３の実施形態の一変更例を示している。 一実施形態に従った光源の等角図である。 他の一実施形態に従った光源の等角図である。 図７Ａは、実施形態に従った光源の出力光を例示し、図７Ｂは、従来の光源の出力光を例示している。
本発明は、複数のＬＥＤ光源を有する光源、及びそれを製造する方法を提供する。実施形態は特に、比較的小型且つ／或いは効率的な光源から様々な方向に強度が変化する出力光を必要とする用途に関連する。
実施形態は、ＬＥＤ系光源の光出力面の少なくとも一部を、横方向に変化する全体的光透過特性を持つ部分的に反射性の層（部分反射層）で覆うという概念を採用する。部分反射層の一様でない光透過特性を用いて、部分反射層の異なる部分／区画を透過する光の量を変更し、ひいては、出力光の輝度を位置とともに変えることができる。例えば、部分反射層の厚めの区画は、部分反射層の薄めの区画よりも多くの光を光源の方に反射し返すことになる。他の一例として、部分反射層の高反射率の区画は、部分反射層の低反射率の区画よりも多くの光を光源の方に反射し返すことになる。別の言い方をすれば、部分反射層の厚め又は高反射率の区画は、部分反射層の薄め又は低反射率の区画よりも少ない光を透過させることになる（故に、低めの全体的光透過特性を有する）。故に、部分反射層の或る特定の部分を通して出力される光の輝度は、部分反射層のその部分の厚さ又は反射率に反比例することになる。所定の位置／区画における部分反射層の厚さ及び／又は反射率を適応させることにより、部分反射層を通して出力される光ビームの所定の位置／区画における輝度を、所定の要求を満たすように変えることができる。換言すれば、一実施形態に従った一様でない部分反射層を通して出力される光ビームを、（部分反射層の非一様性に対応する不均一性で）不均一であるように適応させることができる。
縦方向なる用語は、ここで使用されるとき、基板の表面に対して実質的に垂直であることを意味する。横方向なる用語は、ここで使用されるとき、基板の表面に対して実質的に平行であることを意味する。また、位置付けること又は位置を記述する用語（例えば、上、下、頂部、底部など）は、図に示された構造の向きに関連して解釈されるものである。
図面は、純粋に模式的なものであり、機構の寸法が縮尺通りには描かれていないことが理解されるはずである。従って、図示される何れの層の厚さも、限定するものとして解されるべきでない。例えば、第２の層よりも厚いように描かれている第１の層が、実際には第２の層よりも薄いことがある。
図１を参照するに、一実施形態に従った光源１０の断面図が描かれている。光源１０は、光を生成するように適応された半導体ダイオード構造１２（例えば、ＬＥＤ又はＯＬＥＤ）である底部層又は最下部層１２を有している。半導体ダイオード構造１２の（頂部の直接的に）上に、半導体ダイオード構造１２からの光を出力するように適応された光学エンハンスメント部１４が存在している。
ここでは、光学エンハンスメント部１４は、半導体ダイオード構造１２から出力された光の色を変換するように適応された光学エンハンスメント材料（例えば、ルミラミック材料又は蛍光材料）を有する。また、留意されたいことには、光学エンハンスメント部１４は、実質的に平坦な（すなわち、平面状の）頂面／上面を有している。
光学エンハンスメント部１４の上面を、（光学エンハンスメント部１４からの）出力光の一部を光学エンハンスメント部１４の方に反射し返すように適応された部分反射層１６が覆っている。部分反射層１６は、０．５−５％の間で酸化チタン（ＴｉＯ２）を有するシリコーンから形成される。換言すれば、部分反射層１６は、低いＴｉＯ２濃度を持つシリコーンを有する。
部分的に透明な層１６は、一様でない厚さを有し、故に、第１の位置Ｘで部分反射層１６は第１の厚さＴｈ１を有し、第２の位置Ｙで部分反射層は第２の異なる厚さＴｈ２を有している。ここでは、第１及び第２の位置Ｘ及びＹの間で、Ｔｈ２＜Ｔｈ１であるように、第１の厚さＴｈ１から第２の厚さＴｈ２まで厚さが線形に単調減少している。
部分反射層１６の厚さが、部分反射層１６の水平部分に沿って、第１の厚さから第２の厚さまでテーパー（例えば、増加又は減少）しているので、これをテーパー状部分反射層１６として参照することがある。換言すれば、部分反射層の水平セグメントに沿って、部分反射層の厚さが、部分反射層１６の上面のテーパー付けによって、徐々に薄く又は厚くなっている。このような部分反射層１６は、実質的に平坦又は平面状の下面を有する。部分反射層１６は、故に、横方向位置とともに変化する厚さを有していると見なされ得る。
図１の実施形態において、部分反射層１６が最も厚い領域は左側に位置しており、光のうち、いっそう多くの量を反射する（すなわち、より少ない光が光源から縦方向に透過されることを可能にする）。部分反射層１６が最も薄い領域は右側に位置しており、光のうち、いっそう少ない量を反射する（すなわち、より多くの光が光源から縦方向に透過されることを可能にする）。
故に、図１Ｂに描かれるように、部分反射層１６から出力される光の輝度は、部分反射層１６の左から右に線形に増加する。換言すれば、部分反射層の或る部分を通して出力される光の輝度は、部分反射層のその部分の厚さに反比例する。
次に図２Ａを参照するに、一実施形態に従った光源の断面図が描かれている。この光源は、部分反射層１６の特徴が異なるのみで、図１Ａのものと同様である。従って、不要な繰り返しを避けるよう、（部分反射層１６以外の）残りの機構についての詳細な説明は省略する。
図１Ａのものと同様に、この実施形態（図２Ａに描かれる）の部分的に透明な層２０は、一様でない厚さを有し、故に、第１の位置Ｘで部分反射層２０は第１の厚さＴｈ１を有し、第２の位置Ｙで部分反射層は第２の異なる厚さＴｈ２を有している。しかしながら、第１及び第２の位置Ｘ及びＹの間で、Ｔｈ２＜Ｔｈ１であるように、第１の厚さＴｈ１から第２の厚さＴｈ２まで厚さが非線形に単調減少している。故に、部分的に透明な層２０の上面は湾曲している。
部分反射層２０が最も厚い領域は左側に位置しており、光のうち、いっそう多くの量を反射する（すなわち、より少ない光が光源から縦方向に透過されることを可能にする）。部分反射層２０が最も薄い領域は右側に位置しており、光のうち、いっそう少ない量を反射する（すなわち、より多くの光が光源から縦方向に透過されることを可能にする）。
故に、図２Ｂに描かれるように、部分反射層２０から出力される光の輝度は、部分反射層２０の左から右に非線形に増加する。部分反射層の或る部分を通して出力される光の輝度は、部分反射層２０のその部分の厚さに反比例する。
図３に移るに、図１Ａの光源１０の使用が例示されており、図１Ａの光源１０の左側が頂部にあるような向きにされ、図１Ａの光源１０の右側が底部にあるような向きにされている。
光源１０は、その部分反射層を通して投影スクリーン３２へと、レンズ３４を介して光を出力する。
スクリーン３２上に投影された光ビームから、光ビーム内の位置とともにその輝度が変化するという点で、光ビームが不均一であることが見て取れる。ここでは、（レンズ３４から）投影される光ビームの頂部／上部の部分／区画が、（レンズから）投影される光ビームの底部／下部の部分／区画よりも明るいように、輝度がビーム内の上下位置とともに変化している。故に、スクリーン上に投影される光ビームの輝度は、光ビームの底部における低い値から光ビームの頂部における高い値まで線形に増加する。
次に図４を参照するに、図３の実施形態の一変更例が描かれている。より具体的には、光源１０が、光学エンハンスメント部の右下区画を覆うマスキング層４０を更に有するように変更されている。
マスキング層４０は、長方形の形状をしており、光源１０からの出力光の透過を阻止するように適応されている。より具体的には、この例において、マスキング層４０は、２０％よりも高く酸化チタン（ＴｉＯ２）を有するシリコーンから形成される。換言すれば、マスキング層４０は、高いＴｉＯ２濃度を持つシリコーンを有する。
スクリーン３２上に投影された光ビームから、光ビーム内の位置とともにその輝度が変化するという点で、光ビームが不均一であることが見て取れる。図３に示した実施形態で前述したように、（レンズ３４から）投影される光ビームの頂部／上部の部分／区画が、（レンズから）投影される光ビームの底部／下部の部分／区画よりも明るいように、輝度がビーム内の上下位置とともに変化している。しかしながら、マスキング層４０の位置に対応する光ビームの左上の位置に暗い（すなわち、低輝度の）区画が存在している。
故に、理解されるように、マスキング層は、スクリーン３２上に投影される光ビームの中に暗い（例えば、低輝度）領域を作り出す。この暗い領域は、反射率に突然又は急峻な変化を作り出すマスキング層４０の結果として明確に画成される（例えば、そのエッジにおいて輝度の鋭い又は急な変化が存在する）。
図５を参照するに、他の一実施形態に従った光源５０の等角図が示されている。
光源５０は、光を生成するように適応された半導体ダイオード構造５２（例えば、ＬＥＤ又はＯＬＥＤ）と、半導体ダイオード構造５２の頂部の直接的に上に積み重ねられた光学エンハンスメント部５４とを有している。光学エンハンスメント部５４は、半導体ダイオード構造５２から出力された光の色を変換するように適応された光学エンハンスメント材料（例えば、ルミラミック材料又は蛍光材料）を有する。
半導体ダイオード構造５２及び光学エンハンスメント部５４の側面を、光反射構造５６が取り囲んでいる。光反射構造５６は、半導体ダイオード構造５２からの光を光学エンハンスメント部５４の方に反射するように適応されるように、高度に反射性の材料から形成される。
なお、光反射構造５６の厚さは、半導体ダイオード構造５２と光学エンハンスメント部５４との組み合わせ厚さと同じである。斯くして、光反射構造５６の上面と光学エンハンスメント部５４の上面とが同一平面にあり、故に、実質的に平坦な（平面状の）頂面／上面を提供する。
光反射構造５６と光学エンハンスメント部５４との上面の一部を、（光学エンハンスメント部５４からの）出力光の一部を光学エンハンスメント部５４の方に反射し返すように適応された部分反射層５８が覆っている。
ここでは、部分反射層５８は、２つの部分反射サブレイヤ５８Ａ及び５８Ｂを有している。これら２つの部分反射サブレイヤ５８Ａ及び５８Ｂは、等しい厚さのものであり、第１の部分反射サブレイヤ５８Ａの頂部に第２の部分反射サブレイヤ５８Ｂが積み重ねられている。さらに、第１の部分反射サブレイヤ５８Ａの一部が第２の部分反射サブレイヤ５８Ｂによって覆われないよう、第２の部分反射サブレイヤ５８Ｂは、第１の部分反射サブレイヤ５８Ａよりも小さい幅のものである。従って、第１の位置Ｘで部分反射層５８は単一の部分反射サブレイヤ５８Ａを有し、第２の位置Ｙで部分反射層は２つの部分反射サブレイヤ５８Ａ及び５８Ｂを有している。故に、部分反射層５８は、一様でない厚さを有し、第１の位置Ｘで部分反射層５８は第１の厚さ（第１の部分反射サブレイヤ５８Ａの厚さに等しい）を有し、第２の位置Ｙで部分反射層５８は第２の異なる厚さ（第１及び第２の部分反射サブレイヤ５８Ａ及び５８Ｂの組み合わせ厚さに等しい）を有している。
従って、理解されるように、部分反射層５８は、異なる厚さの２つの領域を有する。より具体的には、部分反射層５８は、（その左右のエッジの方の）第１の領域で部分反射層が第１の厚さを有するように、そして、（その中心の方の）第２の領域で部分反射層５８が第２の、より大きい厚さを有するように、半導体光源の上面から上方に延在している。
ここでは、第１及び第２の位置Ｘ及びＹの間で、（第２の部分反射サブレイヤ５８Ｂのエッジで）厚さが突然に変化する。
光源５０はまた、光反射構造５６と光学エンハンスメント部５４との上面の一部を覆うマスキング層６０を有している。マスキング層６０は、黒色層６０Ａを白色層６０Ｂの頂部上に有しており、それが覆う光学エンハンスメント部５４の部分からの出力光の透過を阻止するように適応される。このような黒色及び白色のサブレイヤ６０Ａ及び６０Ｂの使用は、コントラストを高める助けとなり得る。
図５の実施形態において、部分反射層５８が最も厚い領域は、光学エンハンスメント部５４の右側に位置しており、光のうち、いっそう多くの量を反射する（すなわち、より少ない光が光源から縦方向に透過されることを可能にする）。また、マスキング層が位置する領域は、光学エンハンスメント部５４の左側の一端にあり、これは、光の透過を阻止する（すなわち、光源から縦方向に透過される光を阻む）。
部分反射層及び／又はマスキング層の厚さ及び／又は位置の正確な制御を得ることができる。また、予め製造された部分反射サブレイヤ及び／又はマスキング層の使用は、位置に伴って所望の輝度変化を持つ光ビームの提供を可能にし得る。
図６を参照するに、更なる他の一実施形態に従った光源６０の等角図が示されている。
図５の実施形態と同様に、光源６０は、光を生成するように適応された半導体ダイオード構造５２（例えば、ＬＥＤ又はＯＬＥＤ）と、半導体ダイオード構造５２の頂部の直接的に上に積み重ねられた光学エンハンスメント部５４とを有している。光学エンハンスメント部５４は、半導体ダイオード構造５２から出力された光の色を変換するように適応された光学エンハンスメント材料（例えば、ルミラミック材料又は蛍光材料）を有する。
半導体ダイオード構造５２及び光学エンハンスメント部５４の側面を、光反射構造５６が取り囲んでいる。光反射構造５６は、半導体ダイオード構造５２からの光を光学エンハンスメント部５４の方に反射するように適応されるように、高度に反射性の材料から形成される。
図５の実施形態と同様に、光反射構造５６の厚さは、半導体ダイオード構造５２と光学エンハンスメント部５４との組み合わせ厚さと同じである。斯くして、光反射構造５６の上面と光学エンハンスメント部５４の上面とが同一平面にあり、故に、実質的に平坦な（平面状の）頂面／上面を提供する。
光反射構造５６と光学エンハンスメント部５４との上面の一部を、（光学エンハンスメント部５４からの）出力光の一部を光学エンハンスメント部５４の方に反射し返すように適応された部分反射層６８が覆っている。
ここでは、部分反射層６８は、２つの部分反射サブレイヤ６８Ａ及び６８Ｂを有している。これら２つの部分反射サブレイヤ６８Ａ及び６８Ｂは、等しい厚さのものであり、第１の部分反射サブレイヤ６８Ａに第２の部分反射サブレイヤ６８Ｂが隣接している（且つ平行である）。
また、第２の部分反射サブレイヤ６８Ｂは、第１の部分反射サブレイヤ６８Ａよりも高い反射率のものである。より具体的には、第２の部分反射サブレイヤ６８Ｂは、第１の部分反射サブレイヤ６８Ａよりも高いＴｉＯ２濃度を有する。従って、第１の位置Ｘで部分反射層６８は第１の反射率を有し、第２の位置Ｙで部分反射層６８は第２の、より高い反射率を有している。故に、部分反射層６８は、横方向に変化する透過特性を有する。換言すれば、部分反射層６８は故に、第１の位置Ｘで部分反射層６８が第１の全体的透過率値を有し、第２の位置Ｙで部分反射層６８は第２の異なる全体的透過率値を有するように、一様でない透過率特性を有している。
従って、理解されるように、部分反射層６８は、異なる反射率の２つの領域を有する。より具体的には、部分反射層６８は、（その右側の方の）第１の領域で部分反射層が第１の反射率を有するように、そして、（その左側の方の）第２の領域で部分反射層６８が第２の、より低い反射率を有するように、半導体光源の上面から上方に延在している。
ここでは、第１及び第２の位置Ｘ及びＹの間で、（部分反射サブレイヤ６８Ａ及び６８Ｂの隣接し合うエッジで）反射率が突然に変化する。
図６の実施形態において、部分反射層６８が最も高い反射率のものである領域は、光学エンハンスメント部５４の右側に位置しており、光のうち、いっそう多くの量を反射する（すなわち、より少ない光が光源から縦方向に透過されることを可能にする）。
（１つ以上の）部分反射層の反射率及び／又は位置の正確な制御が達成され得る。また、予め製造された部分反射サブレイヤ及び／又はマスキング層の使用は、位置に伴って所望の輝度変化を持つ光ビームの提供を可能にし得る。
図７は、実施形態に従った光源から出力される光の、従来の光源から出力される光に対する比較を提供している。より具体的には、図７Ｂは、従来光源から出力される光を例示しており、図７Ａは、光源の放射面の下側１／３を覆うシリコーンの反射膜を更に有する同じ従来光源から出力される光を例示している。
図７Ａから見てとれることには、部分反射シリコーンカバーを有する実施形態は、高められた（ピーク）輝度（図７Ｂの従来光源での７．７Ｍｄｃに対して９．４Ｍｄｃ）の光を示すだけでなく、放射面の下側１／３において徐々に輝度が増加する出力光を示す。
開示した実施形態へのその他の変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解されて実現され得る。請求項において、用語“有する”はその他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は複数であることを排除するものではない。単一のプロセッサ又はその他のユニットが、請求項に記載される複数のアイテムの機能を果たしてもよい。特定の複数の手段が相互に異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに供給されるか、他のハードウェアの一部として供給されるかする例えば光記憶媒体又は半導体媒体などの好適な媒体にて格納／配布され得るが、例えばインターネット又はその他の有線若しくは無線の遠隔通信システムを介してなど、その他の形態で配布されてもよい。請求項中の如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解されるべきでない。

Claims (9)

  1. 光を生成するように適応された半導体ダイオード構造と、
    前記半導体ダイオード構造からの光を出力するように適応された、前記半導体ダイオード構造の上の光学エンハンスメント部と、
    前記光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部を覆い、前記出力された光の一部を前記光学エンハンスメント部の方に反射するように適応された部分反射層と
    を有し、
    前記部分反射層は、第１の位置で第１の厚さを有し、第２の、横方向の異なる位置で、第２の異なる厚さを有し、前記第２の厚さは、前記第１の厚さよりも小さく、前記部分反射層の反射率は、前記第１の位置において、前記第２の位置においてよりも高く、前記部分反射層は、横方向に変化する光透過特性を有し、
    前記部分反射層は、複数の部分反射サブレイヤを有し、前記第１の位置で第１の数の部分反射サブレイヤを有し、前記第２の位置で第２の異なる数の部分反射サブレイヤを有する、
    光源。
  2. 当該光源は更に、前記光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部を覆うマスキング層を有し、該マスキング層は、該マスキング層の下向き表面に入射する出力光の透過を阻止するように適応されている、請求項１に記載の光源。
  3. 前記光学エンハンスメント部は、色変換材料を有する、請求項１又は２に記載の光源。
  4. 前記半導体ダイオード構造は、予め構造化されたサファイアＬＥＤを有する、請求項１乃至３の何れかに記載の光源。
  5. 請求項１乃至４の何れかに記載の光源を有する自動車ライト。
  6. 請求項１乃至４の何れかに記載の光源を有するプロジェクタライト。
  7. 光源を製造する方法であって、
    光を生成するように適応された半導体ダイオード構造を用意するステップと、
    前記半導体ダイオード構造の上に光学エンハンスメント部を形成するステップであり、該光学エンハンスメント部は、前記半導体ダイオード構造からの光を出力するように適応される、ステップと、
    前記光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部を覆って、前記出力された光の一部を前記光学エンハンスメント部の方に反射するように適応された部分反射層を形成するステップと
    を有し、
    前記部分反射層は、第１の位置で第１の厚さを有し、第２の、横方向の異なる位置で、第２の異なる厚さを有し、前記第２の厚さは、前記第１の厚さよりも小さく、前記部分反射層の反射率は、前記第１の位置において、前記第２の位置においてよりも高く、前記部分反射層は、横方向に変化する光透過特性を有し、
    前記部分反射層を形成するステップは、前記第１の位置の第１の数の部分反射サブレイヤと、前記第２の位置の第２の異なる数の部分反射サブレイヤとの、複数の部分反射サブレイヤを形成することを有する、
    方法。
  8. 当該方法は更に、前記半導体ダイオード構造及び前記光学エンハンスメント部の側面を少なくとも部分的に光反射構造で取り囲むステップを有し、該光反射構造は、前記半導体ダイオード構造からの光を前記光学エンハンスメント部の方に反射するように適応される、請求項７に記載の方法。
  9. 当該方法は更に、前記光学エンハンスメント部の頂部の少なくとも一部をマスキング層で覆うステップを有し、該マスキング層は、該マスキング層の下向き表面に入射する出力光の透過を阻止するように適応される、請求項７又は８に記載の方法。
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