(57)【要約】【課題】白色光の色度を容易に調整することを可能とした表示切替装置を提供する。【解決手段】表示切替装置１は、下層の第１の蛍光体６、及び第１の蛍光体６の蛍光波長よりも長い蛍光波長を発光する上層の第２の蛍光体７からなる２層構造を有する波長変換層８と、波長変換層８を選択的に励起する第１及び第２の発光ダイオード２，３とを備えている。第１及び第２の発光ダイオード２，３を切り替えて発光させることで、第１の発光ダイオード２と波長変換層８との組み合わせにより第１の白色表示を行い、第２の発光ダイオード３と波長変換層８との組み合わせにより第２の白色表示を行う。【選択図】図１
2014027054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下層の第１の蛍光体、及び前記第１の蛍光体の蛍光波長よりも長い蛍光波長を発光する上層の第２の蛍光体からなる２層構造を有する波長変換層と、
前記波長変換層を選択的に励起する第１及び第２の発光ダイオードと、
を備えており、
前記第１の発光ダイオード及び前記第２の発光ダイオードを切り替えて発光させることで、前記第１の発光ダイオードと前記波長変換層との組み合わせにより第１の白色表示を行い、前記第２の発光ダイオードと前記波長変換層との組み合わせにより第２の白色表示を行うことを特徴とする表示切替装置。
【請求項２】
前記第１の発光ダイオードからの発光を透過させるとともに、前記第２の発光ダイオードの発光を遮断する第１のカラーフィルタと、
前記第２の発光ダイオードの発光を透過させるとともに、前記第１の発光ダイオードの発光を遮断する第２のカラーフィルタと、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の表示切替装置。
【請求項３】
前記第１の蛍光体は、青色の発光が得られる蛍光体層からなり、
前記第２の蛍光体は、黄色の発光が得られる蛍光体層とからなり、
前記第１の発光ダイオードは、紫外光を発光する光源からなり、
前記第２の発光ダイオードは、青色光を発光する光源からなることを特徴とする請求項１又は２記載の表示切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示切替装置に係り、特に、２つの白色表示の切替を可能とした表示切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）と、ＬＥＤから出射された光の波長を変換する蛍光体とを備える発光装置は、照明装置の光源として用いられている。この種の発光装置の一例としては、白色光が発光可能な白色発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記特許文献１記載の白色発光装置は、第１の白色光を生成する第１の白色光生成系と、第２の白色光を生成する第２の白色光生成系とを備えている。この第１の白色光生成系は、紫外ＬＥＤチップと、赤色、緑色、青色及び黄色の４色の蛍光体とからなる。一方の第２の白色光生成系は、青色ＬＥＤチップと、赤色及び緑色の２色の蛍光体とからなる。
【０００４】
この第１及び第２の白色光生成系は、絶縁基板と枠体とにより形成される凹所内の空間が二つの領域に分割された第１及び第２の凹所領域内にそれぞれ配置されている。この第１及び第２の白色光生成系において紫外ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップとを同時に発光することで、色度の異なる第１の白色光及び第２の白色光を混合してなる白色の合成光が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５９８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の従来の白色発光装置においては、複数色の蛍光体を含有する蛍光体層の調合割合を調整することで、色の成分が異なる２つの白色光の色度を合わせることは微妙な調整が必要となり、困難な作業が要求されるという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は、白色光の色度を容易に調整することを可能とした表示切替装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］本発明は、下層の第１の蛍光体、及び前記第１の蛍光体の蛍光波長よりも長い蛍光波長を発光する上層の第２の蛍光体からなる２層構造を有する波長変換層と、前記波長変換層を選択的に励起する第１及び第２の発光ダイオードと、を備えており、前記第１の発光ダイオード及び前記第２の発光ダイオードを切り替えて発光させることで、前記第１の発光ダイオードと前記波長変換層との組み合わせにより第１の白色表示を行い、前記第２の発光ダイオードと前記波長変換層との組み合わせにより第２の白色表示を行うことを特徴とする表示切替装置にある。
【０００９】
［２］上記［１］記載の発明にあって、前記第１の発光ダイオードからの発光を透過させるとともに、前記第２の発光ダイオードの発光を遮断する第１のカラーフィルタと、前記第２の発光ダイオードの発光を透過させるとともに、前記第１の発光ダイオードの発光を遮断する第２のカラーフィルタと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
［３］上記［１］又は［２］記載の発明にあって、前記第１の蛍光体は、青色の発光が得られる蛍光体層からなり、前記第２の蛍光体は、黄色の発光が得られる蛍光体層とからなり、前記第１の発光ダイオードは、紫外光を発光する光源からなり、前記第２の発光ダイオードは、青色光を発光する光源からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、白色光の色度を合わせるための蛍光体の調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る表示切替装置の一例を説明するための図であり、（ａ）は表面側からみた平面模式図、（ｂ）は断面模式図である。
【図２】表示切替装置の第１の白色表示を説明するための図であり、（ａ）は表面側からみた平面模式図、（ｂ）は断面模式図である。
【図３】表示切替装置の第２の白色表示を説明するための図であり、（ａ）は表面側からみた平面模式図、（ｂ）は断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この実施の形態に係る図において、表示切替装置を構成する部品のそれぞれの比率は、図示例に限定されるものではない。
【００１４】
（表示切替装置の全体構成）
図１（ａ）及び（ｂ）において、全体を示す符号１は、この実施の形態における典型的な表示切替装置の一構成例を示している。この表示切替装置１は、特に規定されるものではないが、例えば各種車両に搭載された計器やスイッチの照明装置などに好適に使用される。
【００１５】
この表示切替装置１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、波長が異なる第１及び第２のＬＥＤ光源２，３を切替可能に備えている。回路基板に形成された電極を介して電力がＬＥＤ光源２，３に個別に供給されるようになっており、２個のＬＥＤ光源２，３が個別に発光することで、２つの白色の意匠が同一表示面に表示される。このＬＥＤ光源２，３の切替は、表示切替装置１に備えられた制御部の制御、又は外部装置の制御により行われる。
【００１６】
図示例にあっては、この第１のＬＥＤ光源２は、第２のＬＥＤ光源３よりも発光ピーク波長が短いＬＥＤとして、紫外線波長を発光する紫外ＬＥＤからなる（以下、「紫外ＬＥＤ２」という。）。この紫外ＬＥＤ２としては、特に限定されるものでないが、例えばピーク波長が３６５ｎｍ、あるいは波長が２５０ｎｍ〜４２０ｎｍ程度の範囲内にあるものであればよく、一般的な紫外ＬＥＤを用いることができる。
【００１７】
一方の第２のＬＥＤ光源３は、紫外ＬＥＤ２よりも発光ピーク波長が長い青色光を発光する青色ＬＥＤからなる（以下、「青色ＬＥＤ３」という。）。この青色ＬＥＤ３としては、特に限定されるものでないが、例えばピーク波長が４６５ｎｍ、あるいは波長が４２０ｎｍ〜４７０ｎｍ程度の範囲内にあるものであればよく、一般的な青色ＬＥＤを用いることができる。
【００１８】
この表示切替装置１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、紫外ＬＥＤ２及び青色ＬＥＤ３のそれぞれから発光する光色を白色に変換する白色変換部４を備えている。この白色変換部４は、透明な基材５を備えている。この基材５は、例えばポリカーボネート系樹脂などのフィルム状、シート状又は板状の基材からなる。
【００１９】
この実施の形態に係る表示切替装置１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、波長が異なる２つの紫外ＬＥＤ２及び青色ＬＥＤ３に対して、異なる波長の蛍光を発生する２層構造の蛍光体６，７により、第１の白色光による第１の白色表示の切替と、第１の白色光の色度と同程度の第２の白色光による第２の白色表示の切替とを行う構造に主要部を有している。
【００２０】
（蛍光体の構成）
この蛍光体６は、蛍光体７の蛍光波長よりも短い蛍光波長を発光する青色蛍光体からなる（以下、「青色蛍光体６」という。）。一方の蛍光体７は、蛍光体６の蛍光波長よりも長い蛍光波長を発光する黄色蛍光体からなる（以下、「黄色蛍光体７」という。）。図示例では、青色と黄色とが補色関係にあることを利用している。
【００２１】
図示例では、紫外ＬＥＤ２と青色蛍光体６及び黄色蛍光体７との組み合わせにより第１の白色光が生成される第１の白色生成部が構成されている。一方、青色ＬＥＤ３と青色蛍光体６及び黄色蛍光体７との組み合わせにより第２の白色光が生成される第２の白色生成部が構成されている。
【００２２】
この基材５の表面側となる第１の面には、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、青色蛍光体６を積層するとともに、その青色蛍光体６の上面に黄色蛍光体７を積層することで波長変換層８が形成されている。
【００２３】
この波長変換層８は、特に限定されるものではないが、例えば紫外光を励起光として青色光を発光する青色蛍光粒子を内包する透明部材と、青色光を励起光として黄色光を発光する黄色蛍光粒子を内包する透明部材とを積層一体化した二層構造とされている。この黄色蛍光体７の上面には、波長変換層８で可視光に変換されない残りの紫外光を吸収する紫外カットフィルタ９が積層一体化されている。
【００２４】
異なる波長の蛍光を発生する２層構造の蛍光体としては、紫外ＬＥＤ２及び青色ＬＥＤ３から出射される光の少なくとも一部を白色光に波長変換することが可能であれば、特に限定されるものではない。青色蛍光体６としては、例えば発光波長が４３０ｎｍ〜４９０ｎｍ程度の範囲内にあるものであればよく、３Ｓｒ３（ＰＯ４）２・ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋などの一般的な蛍光体が用いられる。黄色蛍光体７としては、例えば発光波長が５４０ｎｍ〜６００ｎｍ程度の範囲内にあるものであればよく、ＹＡＧ系蛍光体やオルトシリケート系蛍光体などの一般的な蛍光体が用いられる。
【００２５】
（フィルタの構成）
一方、基材５の裏面側となる第２の面には、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１のカラーフィルタ１０と第２のカラーフィルタ１１とが同一面上に積層一体化されている。この第１のカラーフィルタ１０は、紫外ＬＥＤ２からの紫外光だけを透過させる光透過特性を有する。一方の第２のカラーフィルタ１１は、青色ＬＥＤ３からの青色光だけを透過させる光透過特性を有する。このカラーフィルタ１０，１１の一部裏面には、紫外光の発光及び青色光の発光のいずれをも遮光する隠蔽層１２が積層一体化されている。
【００２６】
この第１及び第２のカラーフィルタ１０，１１のそれぞれは、一般的な材料からなり、特に限定するものではないが、例えば透明基材にフィルタ膜を塗布あるいは印刷したのちに乾燥させることで形成する。一方の隠蔽層１２にあっても、一般的な材料からなり、遮光性の印刷層を塗布あるいは印刷したのちに乾燥させることで形成する。
【００２７】
この第１のカラーフィルタ１０の第１のフィルタ膜は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、青色光を遮断するとともに、紫外光を一側に位置する部位に透過させる第１の透過領域Ｓ１に対応して形成されている。この第１の透過領域Ｓ１は、例えば文字、数字、図形、記号あるいは絵柄などの意匠部となる第１の白色表示となる。
【００２８】
一方の第２のカラーフィルタ１１の第２のフィルタ膜は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、紫外光を遮断するとともに、青色光を他側に位置する部位に透過させる第２の透過領域Ｓ２に対応して形成されている。この第２の透過領域Ｓ２は、例えば文字、数字、図形、記号あるいは絵柄などの意匠部となる第２の白色表示となる。
【００２９】
この第１の透過領域Ｓ１と第２の透過領域Ｓ２とが重なる部位は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、紫外光の発光及び青色光の発光のいずれをも透過する第３の透過領域Ｓ３とされており、第１の白色表示及び第２の白色表示の重なり部分となる。
【００３０】
この第１及び第２のカラーフィルタ１０，１１の裏面に存在する隠蔽層１２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１及び第２の透過領域Ｓ１，Ｓ２以外の領域に対応して形成されており、第１の白色表示となる第１の透過領域Ｓ１、第２の白色表示となる第２の透過領域Ｓ２、及び白色光を遮光する部分となる。
【００３１】
（白色光の色度調整）
ＬＥＤと蛍光体との組み合わせにより白色光源を構成する場合は、蛍光体の厚みや蛍光体の濃度で白色光の色度が変わる。しかしながら、色の成分が異なる２つの白色光の色度を合わせるために、複数色の蛍光体層中の蛍光体の混合比率を変えることは微妙な調整が必要となり、好ましくない。
【００３２】
この実施の形態では、所要の発光強度に応じて青色蛍光体６の厚みや濃度を調整することで、紫外ＬＥＤ２に励起される青色蛍光体６からの青色光を青色ＬＥＤ３の青色光の色に合わせることができる。そして、黄色蛍光体７の厚みや濃度を変えることで、白色光の色度を調整することができる。これにより、青色蛍光体６の厚みと黄色蛍光体７の厚みとの比率を設定することが可能となる。
【００３３】
異なる波長の蛍光を発生する２層構造の蛍光体６，７とすることは、蛍光体の数を減らすこととなる。複数色の蛍光体を含有する蛍光体層を有する表示切替装置よりも製造が容易であり、製造コストを低減させることができるようになる。それに加えて、白色光の色度のバラツキを容易に回避することが可能となる。
【００３４】
（第１の白色表示）
この第１の白色表示は、紫外ＬＥＤ２を発光させ、青色ＬＥＤ３を消光させることで表示される。その紫外ＬＥＤ２から出射された紫外光ＵＶが、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１のカラーフィルタ１０の裏面側から青色蛍光体６へ入射すると、入射した紫外光ＵＶは、青色蛍光体６及び黄色蛍光体７を通過する。
【００３５】
この紫外光ＵＶの通過過程において、紫外ＬＥＤ２から出射された紫外光ＵＶの一部が青色蛍光体６により波長変換して青色光Ｂに色変化され、青色蛍光体６からの青色光Ｂの一部が黄色蛍光体７により波長変換して黄色光Ｙに色変化される。この黄色蛍光体７からの黄色光Ｙと、波長変換されなかった青色光Ｂとの混色により、擬似的な白色光Ｗが生成される。この白色光Ｗは、紫外カットフィルタ９から外部へ向けて出射されることとなる。
【００３６】
（第２の白色表示）
第２の白色表示は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、紫外ＬＥＤ２を消光させ、青色ＬＥＤ３を発光させることで表示される。青色ＬＥＤ３から出射された青色光Ｂが、第２のカラーフィルタ１１の裏面側から青色蛍光体６へ入射すると、入射した青色光Ｂは、青色蛍光体６及び黄色蛍光体７を通過する。
【００３７】
この青色光Ｂの通過過程において、青色ＬＥＤ３から青色蛍光体６を介して出射された青色光Ｂの一部は、黄色蛍光体７を励起することで、黄色蛍光体７により波長変換して黄色光Ｙに色変化される。この黄色蛍光体７からの黄色光Ｙと、波長変換されなかった青色光Ｂとの混色により、第１の白色表示における白色光の色度と同程度の色度を有する擬似的な白色光Ｗが生成される。この白色光Ｗは、紫外カットフィルタ９から外部へ向けて出射されることとなる。
【００３８】
（実施の形態の効果）
以上のように構成された表示切替装置１を採用することで、上記効果に加えて以下の効果が得られる。
【００３９】
（１）色度が同程度である白色光を切り替えて発光することができる。
（２）異なる波長の蛍光を発生する２種類の蛍光体が厚さ方向に分離して２層に配置されているため、２つの白色光の色度を合わせるための蛍光体の調整を容易に行うことができるようになる。
（３）異なる波長の蛍光を発生する２層構造の蛍光体を備えた簡単な構成をもって、２種類の白色の表示を切り替えることが可能となる。
【００４０】
［変形例］
上記実施の形態にあっては、例えば次に示すような変形例も可能である。
【００４１】
（１）２つのＬＥＤの発光波長及び２つの蛍光体の出射光の波長については、特に限定されるものではない。ＬＥＤの発光と蛍光体の出射光とにより合成された光が白色光となる組み合わせであれば、例えば２つの紫外ＬＥＤあるいは２つの青色ＬＥＤと、青色蛍光体及び黄色蛍光体の２層構造の蛍光体とを組み合わせることで、２つの白色の表示を切り替えることが可能となり、本発明の初期の目的を達成することができることは勿論である。
（２）第１及び第２のカラーフィルタ１０，１１に隠蔽層１２を積層一体化した構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば第１及び第２のカラーフィルタ１０，１１と隠蔽層１２とを同一面上に形成した構成であっても構わない。
（３）第１及び第２のカラーフィルタ１０，１１としては、一般的な着色材料を含有する着色樹脂組成物を用いることができる。
【００４２】
以上の説明からも明らかなように、本発明の表示切替装置を上記実施の形態、変形例及び図示例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態、変形例及び図示例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【００４３】
本発明にあっては更に、上記実施の形態、変形例及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが本発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００４４】
１…表示切替装置、２…紫外ＬＥＤ、３…青色ＬＥＤ、４…白色変換部、５…基材、６…青色蛍光体、７…黄色蛍光体、８…波長変換層、９…紫外カットフィルタ、１０，１１…第１及び第２のカラーフィルタ、１２…隠蔽層、Ｂ…青色光、Ｓ１〜Ｓ３…第１〜第３の透過領域、ＵＶ…紫外光、Ｗ…白色光、Ｙ…黄色光
【図１】
2014027054.tif 000003
【図２】
2014027054.tif 000004
【図３】
2014027054.tif 000005