ハイブリッド上部反射器を備える側面放射装置

专利摘要:
基板に配設され、散乱反射器に面する少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記散乱反射器が、前記基板から或る距離をおいて配置され、前記基板の延在部に沿って延在する側面放射発光装置が提供される。前記散乱反射器は、担体内に分布する散乱成分を有し、前記散乱成分は、前記担体の屈折率と異なる屈折率を持つ。前記反射器の散乱動作は、前記装置において角度再分配を生じさせ、光が前記反射器と前記基板との間の横方向開口部を通って前記装置を出る可能性を高め、光が、上面を通して放射されることが本質的に防止される。
公开号:JP2011507254A
申请号:JP2010537555
申请日:2008-12-03
公开日:2011-03-03
发明作者:クリスティアン クレイネン；ミハエラ−イオアナ ポポヴィッチ；ヘンドリク；ジェイ；ビー ヤフト
申请人:コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ；
IPC主号:H01L33-60

专利说明:

[0001] 本発明は、基板に配設され、散乱反射器に面する少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記散乱反射器が、前記基板から或る距離をおいて配置され、前記基板の延在部に沿って延在する側面放射発光装置に関する。]
背景技術

[0002] 大きなバックライトパネル用の、効率的な高輝度光源としては、カラーＬＥＤ及び蛍光体変換高出力ＬＥＤが魅力的である。しかしながら、携帯電話、ＰＤＡなどのような携帯用表示装置のための薄いバックライトなどの或る特定の用途においては、薄い側面放射発光装置を光源として用いるのが望ましい。]
[0003] 側面放射発光装置は、Ｋｉｍ、その他の人による米国特許出願公開第US 2006/0208269 A1号に記載されている。米国特許出願公開第US 2006/0208269 A1号は、基板の上且つ反射面の下に配設される発光ダイオードであって、前記反射面が、前記発光ダイオードからの光が全内部反射によって前記装置の側部の方へ反射されるように設計される発光ダイオードを記載している。前記反射面を通過した光、即ち、前記反射面において全内部反射されない光を、散乱させ、前記反射面を通して後方反射するため、前記発光ダイオードとは反対側の、前記反射面の後ろに、散乱材料が配設される。]
[0004] しかしながら、上記の装置が適切に動作するためには、前記反射面は、下から来る光が全内部反射によって前記側部へ反射されるように傾けられなければならない。従って、前記基板から前記反射面までの距離は、前記側部に向けて漸増しなければならない。これは、前記装置の全体的な厚さを増す。更に、光が前記散乱材料を上面を通って出るのを防止するために、前記散乱材料は、かなりの厚さを持つ必要があり、このことも、前記装置の全体的な厚さを増し得る。]
発明が解決しようとする課題

[0005] 本発明の目的は、この問題を少なくとも部分的に解決し、容易に製造され得る、厚さが薄い側面放射装置を提供することにある。]
[0006] 厚さが薄くなることで、ＬＥＤによって放散される熱は前記装置全体に影響を及ぼし得るであろう。特に、高出力ＬＥＤを用いる場合、前記装置の構成要素にかかる熱負荷はかなりのものであろう。従って、本発明の他の目的は、使用期間の延長のために、動作温度に耐えることができる側面放射発光装置を提供することにある。]
課題を解決するための手段

[0007] 従って、第１の態様においては、本発明は、基板に配設され、散乱反射器に面する少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記散乱反射器が、前記基板から或る距離をおいて配置され、前記基板の延在部に沿って延在する側面放射発光装置であって、前記反射器が、担体内に分布する散乱成分を有し、前記散乱成分が、前記担体の屈折率と異なる屈折率を持つ側面放射発光装置を提供する。]
[0008] 前記散乱成分は、例えば、前記担体の屈折率より高い若しくは低い屈折率、好ましくは高い屈折率を持つ固体粒子であってもよく、又は他の例においては、前記担体の屈折率より低い屈折率を持つ孔であってもよい。]
[0009] 前記ＬＥＤによって放射される光は、前記反射器に入射し、入射角と無関係に、散乱及び反射されるであろう。前記反射器の散乱特性により、実質的な量の光は、前記反射器を通って前記装置を出ないであろう。従って、前記装置を出る光の主要部は、前記基板と前記反射器との間の前記開口部において前記装置を出るに違いない。]
[0010] 前記散乱動作は、前記装置において角度再分配を生じさせ、光が前記装置を出る可能性を高める。従って、散乱反射器は、鏡面反射体より光抽出を増加させるであろう。]
[0011] 前記散乱粒子は、一般に、熱安定性及び光安定性がある金属酸化物などの無機材料のものである。]
[0012] 前記散乱反射器の前記担体は、例えば、シリコンを有するネットワーク、一般に、シリケートネットワーク、例えば、アルキルシリケートネットワーク、又はポリシロキサンネットワークであり得る。シリコンを有するネットワークをベースとした反射器は、完全に又は本質的に、無機のものであり、従って、熱劣化及び光劣化に対する感受性が低い。更に、それは、固体基板に付すのが容易である。]
[0013] 他の例においては、前記散乱反射器の前記担体はセラミック材料である。セラミック材料は、一般に、光安定性及び熱安定性があり、従って、この用途に非常に適している。]
[0014] 本発明の実施例においては、前記散乱反射器の上に上部反射器が配設され得る。]
[0015] 一般に、このような上部反射器は本質的に不透明である。従って、前記反射器の前記散乱成分は所望の散乱動作を達成するのに過不足のない厚さにされ得る。前記散乱反射器の上に上部反射器が配設される場合、前記上部反射器に遭遇する光は、前記散乱反射器を２度通過するであろう。これにより、同じ散乱度を達成する際に、上に前記反射器がない散乱層と比べて、散乱層の厚さは、大幅に減らされ得る。これは、前記装置の全体的な厚さを減らすのに役立つ。]
[0016] 本発明の実施例においては、前記基板と前記反射器との間に透過性固体材料が配設され得る。]
[0017] 透過性固体材料は、前記ＬＥＤからのより効率的な光抽出をもたらし得る。なぜなら、高い屈折率のＬＥＤ材料から、より高い屈折率の固体層へ反射される光は少ないからである。更に、前記ＬＥＤの界面における全内部反射の臨界角は、固体によって大きくなり、前記ＬＥＤからの光抽出を増やす。]
[0018] 本発明の実施例においては、前記透過性材料は、波長変換材料を含み得る。]
[0019] 前記基板と前記反射器との間に波長変換材料が配設される場合、前記ＬＥＤによって放射される光は、波長変換を受けるであろう。出力される光の色は、前記装置の寸法を大きくせずに、又は前記装置に外部素子を加えずに、ユーザのニーズに合わせて調整され得る。更に、前記波長変換材料は、前記光に関して散乱効果を持ち得る。このことは、前記装置における散乱の利点を高める。]
[0020] 本発明の実施例、特に、上部反射器がない実施例においては、前記散乱反射器は顔料を含んでもよく、又は前記散乱反射器の上に色素含有層が配設されてもよい。]
[0021] 前記顔料は、前記散乱反射器を通って漏れる若しくは前記反射器から反射する光の色を調整するのに用いられことでき、又は前記散乱反射器を通って漏れる光を減光するのに用いられることができる。更に、前記顔料は、前記ＬＥＤがオフにされる場合の所望の色などの調整可能な外観を前記装置に与える。]
[0022] 本発明の実施例においては、前記散乱反射器は、前記基板に対して本質的に平行に配設され得る。たとえ、前記反射器が前記基板に対して平行であっても、前記反射器の散乱効果により、前記ＬＥＤによって放射される光の大部分は、前記基板と前記反射器との間の前記開口部を通って出るであろう。従って、本発明の装置は薄くなり得る。]
[0023] 本発明の実施例においては、前記透過性固体材料の横方向縁端部の一部が、反射コーティングによってコーティングされ得る。従って、前記放射される光は、１つ以上の選択された方向に向けられ得る。]
[0024] ここで、本発明の現在好ましい実施例を示す添付図面を参照して、本発明のこの及び他の態様をより詳細に説明する。]
図面の簡単な説明

[0025] 本発明の装置の或る実施例を断面図で概略的に図示する。]
実施例

[0026] 本発明の側面放射発光装置１００の第１実施例は、図１において概略的に図示されており、本願明細書では「ＬＥＤ」とも示される発光ダイオード１０１と、ＬＥＤ１０１が配設される基板１０２とを有する。この図面には示されていないが、当業界における従来の通りに、装置内には、ＬＥＤのための駆動回路も存在する。基板１０２の、ＬＥＤ１０１が配設される面の上には反射器１０３が配設される。従って、ＬＥＤ１０１は、反射器１０３に面する。] 図１
[0027] この実施例においては、基板１０２と、散乱反射器１０３とが、本質的に平行であるように図示されているが、下の記載から分かるであろうように、このことは、本発明の全ての実施例に必須なことではない。]
[0028] 基板１０２及び反射器１０３は、各々、それらの間に配置される光伝搬領域１１５の下限及び上限を形成する。光伝搬領域１１５は、空（真空）であってもよく、又はガス、液体、ゲル若しくは透過性固体材料１０６であって、ＬＥＤによって放射される光がその中で伝搬する透過性固体材料１０６で満たされてもよい。]
[0029] 装置は、光伝搬部１１５の少なくとも１つの横方向縁端部において、基板と反射器との間に、少なくとも１つの横方向開口部１１４を持ち、ＬＥＤ１０１によって放射され、光伝搬領域１１５内を伝搬する光は、前記開口部を通って装置１００から出て行き得る。]
[0030] 発光ダイオード１０１は、基板１０２上に配設される。ＬＥＤ１０１からの光は、一般に、低拡散又は半球形パターンの放射のようなかなりの角拡散を有し、一般に、基板の表面から垂直である主発光方向を持ち、所謂上部放射型ＬＥＤである。しかしながら、本発明の装置においては、他のタイプのＬＥＤも用いられ得る。]
[0031] 本願において用いられている「発光ダイオード」という用語、本願明細書における略記「ＬＥＤ」は、当業者に既知のあらゆるタイプの発光ダイオード又はレーザ放射ダイオードを指し、無機ベースのＬＥＤ、小有機分子ベースのＬＥＤ（ｓｍＯＬＥＤ）及びポリマベースのＬＥＤ（ｐｏｌｙＬＥＤ）を含むが、これらに限定されない。更に、より細い、調節可能な光円錐内に光を放射するフォトニック・バンドギャップ・ＬＥＤも用いられ得る。本発明における使用に適したＬＥＤによって放射される光は、一般に、ＵＶ光から可視光までの波長範囲内の光である。可視光の場合は、発光は、紫色から赤色までのあらゆる色の発光であり得る。本発明の装置においては、一般に、青色光放射ＬＥＤが用いられる。]
[0032] 基板１０２は、ＬＥＤ１０１の支持体であり、多層構造のものであってもよい。基板１０２は、一般に、ＬＥＤによって放射される光に対して反射性である層を有する。反射層は、電極機能と反射機能とを兼ね備えるＬＥＤ１０１の反射性背面であってもよく、又は別の層であってもよい。反射層は、一般に、Ag又はAlなどの金属を含む。]
[0033] 本発明の一般的範囲によれば、反射器１０３は、反射器に入射する光を、本質的に、光が反射器においてどんな入射角を持つかを問わず、反射し、散乱させる。]
[0034] ＬＥＤ１０１によって放射される光は、少なくとも反射器１０３の方へ向けられている光成分を持って、放射され、反射器に遭遇すると、光伝搬領域内へ後方反射されるが、この反射後には、散乱され、即ち、かなり大きな角拡散を持ち、光伝搬において入射光方向からのかなりのずれを持つ。一般に、反射器１０３における反射後の角拡散は、半球拡散に近い。この大きな拡散により、光が、最終的に、横方向開口部１１４を通って装置を出る可能性は高い。散乱再分配は、導波層においても、例えば、その中に幾らかの散乱粒子又は孔を有することによって、行われ得る。]
[0035] 反射器における反射率は、一般に、Ｒ＞約９５％のようなＲ＞約９０％の範囲内である。]
[0036] 従って、反射器の上面を通る光の透過率は、非常に低く、一般に、１０％未満である。]
[0037] 図１の実施例の反射器１０３については、下でより詳細に説明する。] 図１
[0038] ＬＥＤ１０１は、基板１０２と反射器１０３との間の領域内に光を放射する。ここでは、この領域を、光伝搬領域１１５と示す。この光伝搬領域１１５の目的は、光を、ＬＥＤ１０１から横方向開口部１１４に導くことである。この光伝搬領域においては、光は、反射面間であちこちに反射され、最終的に、横方向開口部１１４を通って装置を出るであろう。]
[0039] 光伝搬領域は、好ましくは、無視できないほどの光を吸収しないように、装置のＬＥＤによって放射される波長の光に対して本質的に透明である。光伝搬領域１１５は、例えば空気などの任意のガスが充填された、若しくは他の例においては真空の開口空隙であってもよく、又は液体、ゲル若しくは固体材料のものであってもよい。固体光伝搬領域１１５用に適した固体材料の例は、アルミナ、ガラス、石英ガラス、サファイア及びYAGなどの固体無機材料、並びにシリコーン、フルオロポリマ、ポリオレフィン又は他のポリマを含むが、これらに限定されない。固体光伝搬領域１１５は、前記領域において均一の光分布を得るために、更に、付加的な量の散乱材料を含み得る。本発明の実施例においては、固体光伝搬領域１１５は、光伝搬領域１１５内に分布するように配設される波長変換材料１０７を含んでもよく、又は波長変換材料から形成されてもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。従って、光伝搬領域１１５を出る光のかなりの部分は、波長変換材料１０７の影響を受けているであろう。]
[0040] 波長変換材料１０７は、或る波長又は波長帯の光を吸収すると、異なる変換された波長又は波長帯の光を放射する材料である。一般に、変換された波長は、より長い波長の方へシフトされている。従来、このような材料は、一般に、蛍光性且つ／又は燐光性の材料である。このような波長変換材料の多くは、当業者に知られており、或る一般に用いられている化合物群は、「蛍光体」の名で通る。]
[0041] 波長変換材料は、例えば、セラミックの固体材料であってもよく、又は担体ポリマなどの接着剤材料に埋め込まれてもよい。波長変換材料は、ＬＥＤの表面上に直接配置されてもよく、又は接着剤層を用いてＬＥＤの表面に接着されてもよい。]
[0042] 波長変換材料１０７は、ＬＥＤによって放射される光の少なくとも一部を吸収するようにＬＥＤ１０１に適合させられる。従って、波長変換材料の選択は、ＬＥＤの選択に依存する。波長変換材料は、例えば、青色光を部分的に緑色／黄色光に変換し得る。これは、混ざり合って白色光になる。しかしながら、例えば、青色光を完全に緑色光、黄色光若しくは赤色光に変換する、又はＵＶ光を可視光に変換する他の波長変換材料も用いられ得る。]
[0043] ここで、図１に概略的に図示されている反射器１０３について、更に詳細に述べる。] 図１
[0044] ＬＥＤ１０１は、動作中、熱を放散する。それ故、反射器も熱にさらされる。従って、反射器１０３は、維持された光学特性を備える期間の延長のためには、高められる温度に耐えなければならない。更に、ＬＥＤ１０１がＵＶ又は青色光を放射する場合、反射器は、維持された光学特性を備える期間の延長のためには、ＵＶ又は青色光にさらされるのに耐えなければならない。]
[0045] 散乱反射器１０３は、担体材料を有し、前記担体材料内には光散乱成分１１０が分布している。]
[0046] 散乱は、或る相と周りの相との間で屈折率の違いを持たせることによって達成される。分散層の大きさは、ほぼ、散乱が効果的である光の波長の大きさである。このようなシステムは、例えば、担体内の高屈折率の分散粒子又は低屈折率の孔であり得る。]
[0047] この実施例においては、反射器１０３は、シリケートネットワーク及び必須でないシリカ粒子から成る担体１０８と、その中で分散させられる散乱粒子１１０とを有する。散乱粒子１１０は、担体の屈折率を上回る屈折率を持つ材料、一般に金属酸化物で作成される。]
[0048] シリケートネットワークは、熱安定性及び光安定性があるという利点を持つ。従って、シリケートネットワークは、本発明の散乱反射器のための担体材料として非常に適している。]
[0049] 本発明の散乱反射器の一般的な組成は、酸性水中のアルコキシシラン及び／又はアルキルアルコキシシラン（例えば、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ））の予め加水分解されたゾルから成る。アルコキシシランの例は、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランを含む。アルキルアルコキシシランの例は、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン又はジメチルジメトキシシランを含む。機械的特性を改善し、層の硬化中の縮みを減らすため、このゾルには、随意に、シリカのナノ粒子の懸濁液が付加される。その後、高い屈折率を備え、サブミクロンの範囲の粒径分布を持つ酸化物粒子が、ゾルに付加される。結果として生じる懸濁液は、安定しており、冷凍器内で保管される場合には、少なくとも２ヶ月間用いられ得る。前記懸濁液は、室温では、ゆっくりと反応し、加水分解されたアルコキシシラン又はアルキルアルコキシシランは、剛性無機ネットワークを形成するよう反応する。前記反応は、コーティング手順の間に、溶媒（一般に、水、又は水／アルコール混合物）が取り除かれるときに、加速される。コーティング後、前記層は、ネットワーク形成を加速するために熱硬化される。担体材料としてアルコキシシランが用いられる場合には、混ぜ込まれた散乱顔料及び必須でないナノ粒子を備えるシリケートネットワークが形成される。アルキルアルコキシシランが用いられる場合には、チルトリメトキシシランが用いられる場合のメチルシリケートネットワークなどのアルキルシリケートネットワークが形成される。]
[0050] 別のタイプの組成は、既に予備重合された市販のシラン前駆体（例えば、Wacker Chemie社のSilres（登録商標））を用いる。これは、容易に、有機溶媒に溶け、高い屈折率を備えるサブミクロンの粒径範囲内の酸化物粒子を付加することによって、安定的な懸濁液が得られる。]
[0051] 更に別のタイプの担体／接着剤材料は、シリコーン材料などのシロキサンから成る。粘度を低下させるために、溶媒が付加され得るが、溶解されていないシロキサンも用いられ得る。コーティング可能な分散物を得るため、シロキサン又は溶解シロキサンに散乱粒子が付加される。]
[0052] 散乱粒子の例は、TiO2ルチル(n=2.7)、TiO2アナターゼ(n=2.4)、ZrO2(n=2.1)、Ta2O5(n=2.2)、Nb2O5(n=2.2)、SnO2(n=1.89)、Al2O3(n=1.76)などの金属酸化物、又は例えばZnS(n=2.3)などの別の無機材料の粒子を含む。酸化物の含有量が同じ状態で同じ値の反射率を得るのに必要とされる層厚は、同様の粒径分布において屈折率の値が大きくなるにつれて、減る。一般に、適切な光学特性のための散乱粒子の平均粒径は、約1μm未満であるが、50nmより大きい。]
[0053] 一般に、散乱粒子は、前記反射器の１０乃至７０容量％を構成する。]
[0054] 更に別のタイプの散乱反射器は、担体としてセラミック材料を利用する。一般に、セラミック担体は、ほぼ光の波長の大きさの孔径を備える孔を含む。孔の密度は、一般に、１０容量パーセントと７０容量パーセントとの間である。セラミック接着剤材料は、一般に、イットリウムアルミニウムガーネット(YAG)、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア(ZrO2)又はチタニア(TiO2)から成るが、当業者には知られているように、他のセラミック材料が用いられてもよい。孔は、一般に、空気で満たされた空隙から成る。セラミック材料は、一般に、高分子接着剤と混ぜ合わされ、平坦基板を押し付けられる粉末から加工処理される。この処理においては、本質的に、エアポケットが生ぜしめられる。基板は、当業者には既知のスリップキャスティング又はテープキャスティング技術を用いても製造され得る。基板は、高温で、接着剤を取り除き、密度を高めた凝集層を得るために焼結される。残存エアポケットの量及び大きさは、焼結時間、温度及び焼結ガスで制御される。これらのセラミック反射器は、一般に、接着剤で光伝搬層１０６に接着される。セラミック多孔性反射器は、ＬＥＤの動作温度をはるかに上回る、一般に、１５０℃と２００℃との間である温度で処理される無機材料溶液から成るので光−熱安定性が高い。]
[0055] ＬＥＤによって放射される光の主部分は、散乱により、光伝搬領域１１５内へ後方反射されるであろうが、前記光のごく一部は、本質的に散乱されないで、又は散乱されるが、それでも順方向を持ち、反射器１０３を通過するであろう。]
[0056] 第１変形例においては、散乱反射器１０３を通過するこの残りの光を遮る。これは、例えば、散乱反射器１０３の上に本質的に不透明な上部反射器１０９を配設することによってなされ得る。上部反射器１０９に遭遇する光は、散乱反射器１０３内へ後方反射され、最終的には、横方向出射開口部１１４に向けた伝送のために、光伝搬領域１１５内へ後方反射されるであろう。従って、光は、散乱光になる２つの機会を持ち、散乱効率を高める。従って、散乱反射器の厚さ又は散乱粒子の密度は、減らされてもよく、それでも、上部反射器との組み合わせにおいて、所望の散乱及び再分配効果を達成する。]
[0057] 上部反射器は、一般に、銀若しくはアルミニウムなどの金属層のものであってもよく、又はダイクロイックミラーであってもよい。金属層反射器は、一般に、30乃至50μmのような10乃至100μmの範囲内の厚さを持ち得る散乱反射器と比較して薄く、約100乃至500nmである。ダイクロイックミラーは、一般に、９９％のような非常に高い反射率の角度範囲を持つが、大幅に逸脱する角度においては低い反射率を与える角度依存性を持つ可能性が高い。反射率は、スペクトルにも依存する可能性が高い。]
[0058] 上部反射器は、一般に、反射損を最小限にするために、鏡面反射体であるが、用途によっては、散乱反射器と類似している拡散反射器のような、拡散反射器であり得る。]
[0059] 上部反射器が拡散反射器である場合、上部反射器は、散乱反射器より高い散乱能を備える顔料を用いる散乱反射器であり得る。光変換層１０７から入射する光は、次いで、散乱反射器によって散乱され、部分的に後方反射され、部分的に上部反射器へ伝達される。利点は、アナターゼのような低い散乱能を備える顔料は、非常に高い散乱能を持つルチルより低い波長に吸収帯を持つという事実に関連するものである。それ故、アナターゼは、400nmより高い波長においては光をほぼ吸収しないが、ルチルは、425nmより下に、吸収損をもたらす吸収限界を持つ。青色ＬＥＤは、ルチル含有反射器によって部分的に吸収されるであろう400nmと425nmとの間の発光を含み得る。それ故、アナターゼ含有反射器が、400nmと425nmとの間の光のかなり部分を吸収損なしに反射するのに対し、ルチル顔料含有上部反射器は、425nmを上回る波長においてより高い反射率を示す。同様に、ＬＥＤがＵＶ光を放射する場合には、散乱反射器層は、波長変換層によって変換された可視光波長に対する反射率を高めるための高散乱能ルチル顔料又はアナターゼ顔料と組み合わせて、近紫外線においてＵＶ吸収作用を持たないアルミナ又はジルコニア顔料を含み得る。]
[0060] 第２変形例においては、前記残りの光は、発光ダイオードの上面を照明するのに用いられ得る。或る用途においては、発光ダイオードの位置が上から容易に検出可能であることは、有利であり得る。それは、ダイオードに感じのよい外観を与えることもできる。]
[0061] 反射層には、又は反射層の上には少量の顔料が付加され得る。顔料は、好ましくは、所望の色に依存する（Cr2O3、CoAl2O4などであるが、これらに限定されないような）一般的な無機顔料であるが、発光顔料であってもよい。顔料は、一般に、上記のようなシリコーン又はシランネットワークなどの接着剤に混ぜ込まれる。]
[0062] 顔料は、反射器形成に付加されてもよく、又は随意に散乱コーティング形成において作成されるコーティングとして散乱反射器の上に付されてもよい。]
[0063] 側面放射ＬＥＤの色付きの外観は、ＬＥＤの外観を、ＬＥＤが用いられる装置の用途及び設計に合うよう調節するのに非常に魅力的である。これは、特に、携帯電話において用いられるようなフラッシュＬＥＤの場合に特にそうである。側面放射ＬＥＤは、ＬＥＤのまわりの、放物面反射器などの反射器と組み合わせて、フラッシュライトとして用いられ得る。しかしながら、この用途においては、反射器の上面が見られる。従って、色付きの、光−熱安定性のある表面コーティングが、装置の設計にマッチすることが望まれる。色付きコーティングは、直接的なＬＥＤ光を反射器コーティングによってほぼ遮られ得る（散乱反射器の上面を通って漏れる光は少量しかない）ので、側面放射動作を妨げない。]
[0064] 他方、散乱反射器を通って漏れる残りの又は意図的な光であって、上部において色付きの顔料又は発光顔料と相互に作用する光は、側面から放射される光に色付きの光を付加し得る。この用途においては、この光は、照明の全体的な色を調節するために混ぜ合わされ得る。]
[0065] 当業者には、本発明が、決して、上記の好ましい実施例に限定されないことは分かるであろう。逆に、添付の請求項の範囲内で多くの修正及び変更が可能である。例えば、図面においては、基板と反射器とが同じ大きさの設置面積を持つように図示されている。しかしながら、基板及び反射器のうちの一方が他方より大きい設置面積を持つことは可能である。]
[0066] 更に、本発明の側面放射装置においては、光が装置を出る横方向開口部１１４は、装置の全周囲に広がる必要はない。]
[0067] 本発明の幾つかの実施例においては、光伝搬領域の横方向縁端部の一部が、その方向には光が装置を出ることができないように、覆われ得る。例えば、正方形の装置においては、正方形の１つ以上の側部の横方向縁端部が、光が、覆われていない側部を介してしか出ないように、覆われ得る。好ましくは、覆われる側部は、覆われる側面に遭遇する光の少なくとも幾らかが光伝搬領域内へ後方反射されるように反射コーティング１１３で覆われる。より好ましくは、反射コーティングは、散乱反射器１０３として用いられているものと同じ材料のものである。要約すると、基板に配設され、散乱反射器に面する少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記散乱反射器が、前記基板から或る距離をおいて配置され、前記基板の延在部に沿って延在する側面放射発光装置が提供される。散乱反射器は、担体内に分布する散乱成分を有し、散乱成分は、前記担体の屈折率と異なる屈折率を持つ。]
[0068] 反射器の散乱動作は、装置において角度再分配を生じさせ、光が反射器と基板との間の横方向開口部を通って装置を出る可能性を高め、光が、上面を通して放射されることが本質的に防止される。本発明の発光装置は、例えば、自動車のヘッドライト又は一般的なＬＥＤスポット照明のために用いられ得るようなＬＥＤコリメータ構成、平面光ガイド発光体を含む光ガイド用途において、又は表示装置内のバックライト用途のために、例えば、ＬＥＤ照明の領域内で用いられ得る。しかしながら、使用領域は、上記のものに限定されない。]

权利要求:

請求項1
基板に配設され、散乱反射器に面する少なくとも１つの発光ダイオードを有し、前記散乱反射器が、前記基板から或る距離をおいて配置され、前記基板の延在部に沿って延在する側面放射発光装置であって、前記反射器が、担体内に分布する散乱成分を有し、前記散乱成分が、前記担体の屈折率と異なる屈折率を持つ側面放射発光装置。
請求項2
前記散乱成分が、前記担体の屈折率より高い屈折率を持つ固体粒子である請求項１に記載の発光装置。
請求項3
前記散乱成分が、前記担体の屈折率より低い屈折率を持つ孔を有する請求項１に記載の発光装置。
請求項4
前記散乱成分が、1μm未満の平均粒径を持つ請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項5
前記散乱粒子が、TiO2ルチル、TiO2アナターゼ、ZrO2、ZnS、Ta2O5、Nb2O5、SnO2及びAl2O3、並びにそれらの２つ以上の組み合わせの粒子から成るグループの中から選択される請求項２又は４に記載の発光装置。
請求項6
前記散乱成分が、前記反射器の１０乃至７０容量％を構成する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項7
前記担体が、シリコンを有するネットワークを有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項8
前記シリコンを有するネットワークが、シリケートネットワーク及びポリシロキサンネットワークから選択される請求項７に記載の発光装置。
請求項9
前記担体がセラミック材料を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項10
前記散乱反射器が、９０％を上回る反射率を持つ請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項11
前記散乱反射器の上に上部反射器が配設される請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項12
前記基板と前記反射器との間に透過性固体材料が配設される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項13
前記透過性固体材料が、波長変換材料を有する請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項14
前記反射器が顔料を有する請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項15
前記散乱反射器が、前記基板に対して平行に配設される請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項16
前記透過性固体材料の横方向縁端部の一部が、反射コーティングによってコーティングされる請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項17
前記反射器が、散乱粒子及びアルキルアルコキシシランのゾルを有する組成物を凝固させることによって得られる請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項18
前記反射器が、散乱粒子及び予備重合されたシラン前駆体を有する組成物を重合させることによって得られる請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の発光装置。