(57)【要約】【解決手段】発光ダイオードに装着する透光性被覆材であって、上記発光ダイオードが発光する波長領域において、該発光ダイオードからの光線に対する吸収率が長波長側と短波長側とで異なる染料又は顔料を含有してなることを特徴とする発光ダイオード用透光性被覆材、及び該発光ダイオード用透光性被覆材を装着したカラー光源。【効果】本発明によれば、各種ＬＥＤの主波長を容易、且つ確実に制御でき、更に、同時に輝度を制御することもできる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードに装着する透光性被覆材であって、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、該発光ダイオードからの光線に対する吸収率が長波長側領域と短波長側領域で異なり、上記波長領域における最小分光透過率と最大分光透過率との差が３０％以上である分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有してなることを特徴とする発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項２】
上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードが発光する波長領域において、長波長側の分光透過率が短波長側の分光透過率よりも高い分光透過率曲線を有するものである請求項１記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項３】
上記染料又は顔料の上記発光ダイオードの発光する波長領域における分光透過率曲線が、上記波長領域の最長波長に対する分光透過率（τ1）が７０％以上であり、且つ上記波長領域の最短波長に対する分光透過率（τ2）との差（τ1−τ2）が３０％以上である請求項１又は２記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項４】
上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、下記条件（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を具備する分光透過率曲線を有する請求項１、２又は３記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
（Ａ）上記波長領域における最長波長から主波長の間に最大分光透過率を示す
（Ｂ）上記波長領域における最短波長から主波長の間に最小分光透過率を示す
【請求項５】
上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードの主波長の近傍において屈曲した分光透過率曲線を有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項６】
上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードが発光する波長領域において、短波長側の分光透過率が長波長側の分光透過率よりも高い分光透過率曲線を有するものである請求項１記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項７】
上記染料又は顔料の上記発光ダイオードの発光する波長領域における分光透過率曲線が、上記波長領域の最短波長に対する分光透過率（τ3）が７０％以上であり、且つ上記波長領域の最長波長に対する分光透過率（τ4）との差（τ3−τ4）が３０％以上である請求項１又は６記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項８】
上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、下記条件（Ｃ）及び（Ｄ）の少なくとも一方の条件を具備する分光透過率曲線を有する請求項１、６又は７記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
（Ｃ）上記波長領域における最短波長から主波長の間に最大分光透過率を示す
（Ｄ）上記波長領域における最長波長から主波長の間に最小分光透過率を示す
【請求項９】
上記染料又は顔料を０．０１〜２質量％含有する請求項１乃至８のいずれか１項記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項１０】
更に、上記発光ダイオードの発光する波長領域において分光透過率がほとんど変化しない分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有する請求項１乃至９のいずれか１項記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項１１】
上記染料又は顔料を０．０１〜２質量％含有する請求項１０記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項１２】
上記染料又は顔料を均一分散、含有したシリコーン系エラストマーにより形成された請求項１乃至１１のいずれか１項記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項１３】
キャップ形状又はシート形状を有する請求項１乃至１２のいずれか１項記載の発光ダイオード用透光性被覆材。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項記載の発光ダイオード用透光性被覆材を発光ダイオードに装着してなることを特徴とするカラー光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）用透光性被覆材及びカラー光源に関し、より詳しくは、ＬＥＤの主波長（ピーク発光波長）を容易、且つ確実にシフトさせて、例えば赤色ＬＥＤであれば、赤色という発光色の中で微妙に色調を調整することができ、更に、同時に輝度を調整することも可能なＬＥＤ用透光性被覆材、及び該ＬＥＤ用透光性被覆材をＬＥＤに装着することによって、該被覆材中の染料、顔料によってＬＥＤの固有の主波長、輝度が制御されて所望の発光色、明るさが得られるカラー光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、輝度及び主波長をある程度制御された製品として上市されているが、ＬＥＤを生産する上で、均一なＬＥＤを生産することは、現実には困難であり、主波長や輝度などのバラツキが不可避的に発生する。かかるバラツキをいかに少なくするかがコストにおいて非常に重要な問題となるが、いまだ十分にバラツキを抑えることはできておらず、現状においては、市場の要求精度を十分に満たすだけの精度を有しているとは言い難い。例えば、赤色ＬＥＤにあっては、色調は目標主波長±２０ｎｍ位が生産の限界といわれている。
【０００３】
一方、市場では、主波長の要求精度が±２０ｎｍよりも狭い範囲のものの要求もあり、厳しいものでは主波長のバラツキが±５ｎｍ位となるような精度が要求されているものまである。そこで、このような精度が要求された場合は、目標主波長向けに大量生産されたＬＥＤから選択分別によっているのが現状である。
【０００４】
また、目標主波長もすべての場合に市場と一致しているわけではなく、目標主波長そのものの変更を余儀なくされる場合があり、例えば赤色ＬＥＤの場合、通常、目標主波長が６２５ｎｍとなるように生産されるが、目標主波長が６３５ｎｍの製品を要求された時には、指定された主波長領域のＬＥＤを特別に選択分別することによって対応を行っている。当然のことながら、生産されたＬＥＤからの選別が厳しくなればなるほど、求められるＬＥＤの価格は選別歩留まりの低下により高騰してしまうことになる。
【０００５】
更に、輝度についても市場からの要求によって、制御する必要が生じていた。ＬＥＤの輝度制御方法は、輝度調整の回路で電気的に制御されていることが多く、このことにより回路が複雑になっていた。例えばＩＣを利用する方法として特開２０００−３４０８４２号公報にも提案されている。
【０００６】
別の制御方法としては、透明樹脂に遮光材のみを混入させたフィルターが用いられてきた。従来のこれらの方法はいずれも輝度の調整のみであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような種々の問題点を解決するために研究開発されたものであり、ＬＥＤの主波長を容易、且つ安価に所望の範囲に変化させて、制御することができ、更に、同時に輝度を調整することもできる発光ダイオード用透光性被覆材を提供することを目的とする。
【０００８】
更に、該発光ダイオード用透光性被覆材によって、ＬＥＤの固有の主波長、輝度が制御され、目的とする主波長、輝度で発光するカラー光源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＬＥＤが発光する波長領域において、該発光ダイオードからの光線に対する吸収率が長波長側領域と短波長側領域とで異なる染料又は顔料を含有する透光性被覆材、即ち、第一のタイプとして、ＬＥＤが発光する波長領域において、長波長側の分光透過率が短波長側の分光透過率よりも高い分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有する透光性被覆材をＬＥＤに被せると、ＬＥＤから発光する波長領域の光線が吸収されるが、この際に、上記波長領域の長波長側よりも短波長側の領域において光線がより吸収されるので、上記ＬＥＤの主波長を長波長側にシフトさせることができ、また、第二のタイプとして、上記波長領域において、短波長側の分光透過率が長波長側の分光透過率よりも高い分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有する透光性被覆材をＬＥＤに被せると、上記波長領域の短波長側よりも長波長側の光線がより吸収されるので、上記ＬＥＤの主波長を短波長側にシフトさせることができ、更に、これらの両タイプの透光性被覆材によって、輝度を調整することもできることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１０】
即ち、本発明は、（１）発光ダイオードに装着する透光性被覆材であって、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、該発光ダイオードからの光線に対する吸収率が長波長側領域と短波長側領域で異なり、上記波長領域における最小分光透過率と最大分光透過率との差が３０％以上である分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有してなることを特徴とする発光ダイオード用透光性被覆材、及び（２）上記（１）記載の発光ダイオード用透光性被覆材を発光ダイオードに装着してなることを特徴とするカラー光源を提供する。
【００１１】
ここで、長波長側よりも短波長側の光線をより吸収する染料又は顔料を含有する発光ダイオード用透光性被覆材としては、長波長側の分光透過率が短波長側の分光透過率よりも高い分光透過率曲線を有する上記染料又は顔料を含有するものが好適であり、上記発光ダイオードが発光する波長領域において、上記波長領域の最長波長に対する分光透過率（τ1）が７０％以上であり、且つ上記波長領域の最短波長に対する分光透過率（τ2）との差（τ1−τ2）が３０％以上である分光透過率曲線を有するものであると、より好適であり、好ましくは、上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、（Ａ）上記波長領域における最長波長から主波長の間に最大分光透過率を示す、（Ｂ）上記波長領域における最短波長から主波長の間に最小分光透過率を示す、という条件（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を具備する分光透過率曲線、より好ましくは、上記発光ダイオードの主波長の近傍において屈曲した分光透過率曲線を有するものであると、更に好適である。
【００１２】
一方、短波長側よりも長波長側の光線をより吸収する染料又は顔料を含有する発光ダイオード用透光性被覆材としては、上記発光ダイオードが発光する波長領域において、短波長側の分光透過率が長波長側の分光透過率よりも高い分光透過率曲線を有する上記染料又は顔料を含有するものが好適であり、上記波長領域の最短波長に対する分光透過率（τ3）が７０％以上であり、且つ上記波長領域の最長波長に対する分光透過率（τ4）との差（τ3−τ4）が３０％以上である分光透過率曲線、好ましくは、上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、（Ｃ）上記波長領域における最短波長から主波長の間に最大分光透過率を示す、（Ｄ）上記波長領域における最長波長から主波長の間に最小分光透過率を示す、という条件（Ｃ）及び（Ｄ）の少なくとも一方の条件を具備する分光透過率曲線を有するものであると、より好適である。本発明の発光ダイオード用透光性被覆材は、上記染料又は顔料を０．０１〜２質量％含有するものであると、より好適である。
【００１３】
また、本発明の発光ダイオード用透光性被覆材は、必要に応じて、更に、上記発光ダイオードの発光する波長領域において分光透過率がほとんど変化しない分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有することもでき、このような染料又は顔料の配合量としては、０．０１〜２質量％が好適である。更に、本発明の発光ダイオード用透光性被覆材が、上記染料又は顔料を均一分散、含有したシリコーン系エラストマーにより形成されたものであると、より好適であり、その形状としては、キャップ形状又はシート形状が好適である。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、各種ＬＥＤの主波長を容易、且つ確実に制御でき、例えば赤色ＬＥＤであれば赤色、橙色ＬＥＤであれば橙色、青色ＬＥＤであれば青色、緑色ＬＥＤであれば緑色という発光色の中で色調を微調整することが可能であり、更に、同時に輝度を制御することもできる。従って、本発明の透光性被覆材は、ＬＥＤに装着するだけで、容易、且つ確実にＬＥＤの主波長、輝度を制御したカラー光源とすることができる。そして、本発明の透光性被覆材によって、所望の主波長、輝度に調整された本発明のカラー光源は、例えば自動車等のウインカー、オーディオ機器の表示、数字表示、ランプ等のように、目的とする主波長、輝度の調整精度が要求される分野におけるカラー光源として特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をより詳細に説明すると、本発明の発光ダイオード用透光性被覆材は、当該被覆材中に、装着する発光ダイオードが発光する波長領域において、該発光ダイオードからの光線に対する吸収率が長波長側領域と短波長側領域とで異なり、上記波長領域における最小分光透過率と最大分光透過率との差が３０％以上、好ましくは４５％以上の分光透過率曲線を有する染料又は顔料、即ち、上記波長領域において特定の分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有することを特徴とするものである。従って、本発明の発光ダイオード用透光性被覆材によれば、従来のようにＬＥＤの厳密な選別も必要なく、ＩＣを組み込んだ複雑な回路も必要とせず、フィルターも必要とせず、単にＬＥＤに該被覆材を被覆するだけで容易に所望する主波長と輝度のカラー光源が得られる。
【００１６】
本発明の発光ダイオード用透光性被覆材が含有する染料又は顔料は、上述したように、装着するＬＥＤが発光する波長領域において、該発光ダイオードからの光線に対する吸収率が長波長側領域と短波長側領域とで異なる着色染料又は着色顔料である。ここで、本発明において、「ＬＥＤが発光する波長領域」とは、個々のＬＥＤの有する特性値であって、通常、製品毎に規定されている範囲であり、具体的には赤色ＬＥＤと称される製品であれば、例えば５８０〜６８０ｎｍ、橙色ＬＥＤと称される製品であれば、例えば５５０〜６５０ｎｍ、青色ＬＥＤと称される製品であれば、例えば４２０〜５２０ｎｍ、緑色ＬＥＤと称される製品であれば、例えば４７０〜５７０ｎｍのものが汎用されている。なお、この特性値は一例であり、上記値は、メーカーや品番等により若干異なる。その振れ幅は、通常、上記数値±３０ｎｍ程度、特に上記数値±１０ｎｍ程度である。
【００１７】
上記染料又は顔料としては、第一のタイプとして、長波長側よりも短波長側の光線をより吸収する染料又は顔料として、上記波長領域において、長波長側の分光透過率が短波長側の分光透過率よりも高い分光透過率曲線を有する染料又は顔料が好適であり、具体的には、上記波長領域の最長波長に対する分光透過率（τ1）が７０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上であり、且つ上記波長領域の最短波長に対する分光透過率（τ2）との差（τ1−τ2）が３０％以上、好ましくは４５％以上、より好ましくは６０％以上である分光透過率曲線を有するものであると、更に好適である。τ1が小さすぎると、ＬＥＤの輝度を調整し難くなる場合があり、τ1−τ2が小さすぎると、短波長側の光線の吸収比率が低くなり、主波長をシフトさせ難くなる場合がある。
【００１８】
また、上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、下記条件（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を具備する分光透過率曲線を有するものであると、より好適であり、これらの中でも下記条件（Ａ）及び（Ｂ）の両方の条件を具備する分光透過率曲線を有する染料又は顔料が、更に好適である。
（Ａ）上記波長領域における最長波長から主波長の間に最大分光透過率を示す
（Ｂ）上記波長領域における最短波長から主波長の間に最小分光透過率を示す
【００１９】
ここで、上記分光透過率曲線が、更に、（ａ）上記波長領域における最長波長乃至はその近傍において最大分光透過率を示す、（ｂ）上記波長領域における最短波長乃至はその近傍において最小分光透過率を示す、という条件（ａ）及び（ｂ）の少なくとも一方の条件を満たすものであると、更に好適であり、より具体的には、最長波長乃至はその近傍としては、最長波長から最長波長−５０ｎｍ、特に−２０ｎｍの間が好適であり、最短波長乃至はその近傍としては、最短波長から最短波長＋５０ｎｍ、特に＋２０ｎｍが好適である。なお、最も好ましいのは、最長波長において最大分光透過率を示し、且つ最短波長において最小分光透過率を示すものである。また、上記染料又は顔料が、後述する実施例１〜３において使用した顔料のように、装着するＬＥＤの主波長の近傍において屈曲した図１に示すような分光透過率曲線を有するものであると、主波長のシフトの微調整、輝度の微調整がより容易になる。
【００２０】
上記第一のタイプの染料又は顔料として、より具体的には、例えばキナクリドン系顔料、アンスラキノン系染料、ジケトピロロピロール系顔料、フタロシアニン系顔料などが挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。更に具体的には、例えば装着するＬＥＤが赤色ＬＥＤであれば、ＣＩＮＱＵＡＳＩＡ  Ｖｉｏｌｅｔ（シンカシアバイオレット）  Ｒ  ＲＴ−８９１−Ｄ（商品名）等のＰｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９（Ｃ．Ｉ．Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｎａｍｅ）などのキナクリドン系赤紫顔料、ＦＩＬＥＳＴＥＲ（フィレスター）Ｖｉｏｌｅｔ  ＢＡ（商品名）等のＤｉｓｐｅｒｓｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ５７等のアンスラキノン系赤紫染料などの赤紫着色剤など、橙色ＬＥＤであれば、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ７１等のジケトピロロピロール系橙色顔料などの橙色着色剤など、青色ＬＥＤであれば、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５・２等の銅フタロシアニン系青色顔料などの青色着色剤など、緑色ＬＥＤであれば、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７等のハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料などの緑色着色剤などが挙げられ、目的主波長と装着するＬＥＤの主波長、目的とする輝度と装着するＬＥＤの輝度との関係（変換量）などによって、使用する染料又は顔料を適宜選定することができる。
【００２１】
短波長側領域よりも長波長側領域の光線をより吸収する第二のタイプの染料又は顔料としては、上記波長領域において、短波長側の分光透過率が長波長側の光線透過率よりも高い分光透過率曲線を有する染料又は顔料が好適であり、具体的には、上記波長領域の最短波長に対する分光透過率（τ3）が７０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上であり、且つ上記波長領域の最長波長に対する分光透過率（τ4）との差（τ3−τ4）が３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは４５％以上である分光透過率曲線を有するものであると、更に好適である。τ3が小さすぎると、ＬＥＤの輝度を調整し難くなる場合があり、τ3−τ4が小さすぎると、長波長側の光線の吸収比率が低くなり、主波長をシフトさせ難くなる場合がある。
【００２２】
また、上記染料又は顔料が、上記発光ダイオードの発光する波長領域において、下記条件（Ｃ）及び（Ｄ）の少なくとも一方の条件を具備する分光透過率曲線を有するものであると、より好適であり、これらの中でも、下記条件（Ｃ）及び（Ｄ）の両方の条件を具備する分光透過率曲線を有する染料又は顔料が、更に好適である。
（Ｃ）上記波長領域における最短波長から主波長の間に最大分光透過率を示す
（Ｄ）上記波長領域における最長波長から主波長の間に最小分光透過率を示す
【００２３】
ここで、この第二のタイプの上記分光透過率曲線においても、上記分光透過率曲線が、更に、（ｃ）上記波長領域における最短波長乃至はその近傍において最大分光透過率を示す、（ｄ）上記波長領域における最長波長乃至はその近傍において最小分光透過率を示す、という条件（ｃ）及び（ｄ）の少なくとも一方の条件を満たすものであると、更に好適であり、具体的には、最短波長乃至はその近傍としては、最短波長＋５０ｎｍ、特に＋２０ｎｍの間が好適であり、最長波長乃至はその近傍としては、最長波長−５０ｎｍ、特に−２０ｎｍの間が好適である。なお、最も好ましいのは、最短波長において最大分光透過率を示し、且つ最長波長において最小分光透過率を示すものである。
【００２４】
上記第二のタイプの染料又は顔料として、より具体的には、例えばアンスラキノン系染料、フタロシアニン系顔料、群青系顔料などが挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。更に具体的には、例えば装着するＬＥＤが橙色ＬＥＤであれば、ＩＲＧＡＬＩＴＥ（イルガライト）  Ｇｒｅｅｎ  ＧＦＮＰ（商品名）等のＰｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７（Ｃ．Ｉ．Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ｎａｍｅ）などのハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料などの緑色着色剤など、青色ＬＥＤであれば、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ６８などのアンスラキノン系青色染料、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２９等の群青系青色顔料などの青色着色剤など、緑色ＬＥＤであれば、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５等の銅フタロシアニン系青色顔料などの青色着色剤などが挙げられ、目的主波長と装着するＬＥＤの主波長、目的とする輝度と装着するＬＥＤの輝度との関係（変換量）などによって、使用する染料又は顔料を適宜選定することができる。
【００２５】
本発明の被覆材における上記染料又は顔料の配合量は、特に制限されるものではなく、主波長、輝度の変換量、染料又は顔料の種類、上記透光性材料の種類などによって適宜選定することができるが、通常、被覆材全量に対して０．０１〜２質量％、好ましくは０．１〜１質量％、より好ましくは０．２〜０．５質量％含有させると好適である。被覆材中の染料、顔料の含有量が少なすぎても多すぎても主波長、輝度が制御し難くなる場合がある。
【００２６】
本発明の透光性被覆材は、装着するＬＥＤの主波長、輝度を制御する上記染料、顔料以外の成分も配合することができ、例えば目的とする光線を得るためには、主波長の変換率に比べて輝度の変換率を比較的大きくする必要がある場合、更に、上記ＬＥＤの発光する波長領域において分光透過率がほとんど変化しない分光透過率曲線を有する染料又は顔料を含有させると、これらが所謂遮光材として機能し、装着するＬＥＤの主波長をほとんど変化させることなく、配合量によって輝度を調整することができるので、より目的とする光線を得ることが容易となる。
【００２７】
ここで、上記ＬＥＤの発光する波長領域において分光透過率がほとんど変化しない分光透過率曲線としては、例えば上記波長領域における分光透過率の最大値（τmax）が８５％以下であり、且つ上記波長領域における分光透過率の最小値（τmin）との差（τmax−τmin）が２０％以下、特に１０％以下である分光透過率曲線がより好適である。なお、分光透過率の最大値（τmax）、分光透過率の最小値（τmin）は、上記波長領域の最長波長、最短波長に対するものである必要はない。
【００２８】
このような所謂遮光材として機能する染料又は顔料として、具体的には、例えばカーボンブラック等の黒色着色剤、酸化チタン等の白色着色剤などを挙げることができるが、これらに限られるものではなく、装着するＬＥＤの種類に合わせて、上記以外の種々の染料、顔料を選択することができ、例えば青色ＬＥＤに装着するのであれば、青色ＬＥＤの発光する波長領域において分光透過率がほとんど変化しない赤色顔料などを配合することもできる。上記染料、顔料は、１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【００２９】
本発明の被覆材に所謂遮光材として機能する上記染料又は顔料を配合する場合、その配合量は、特に制限されるものではなく、輝度の変換量などによって適宜選定することができるが、通常、被覆材全量に対して０．０１〜２質量％、好ましくは０．０２〜１質量％、より好ましくは０．０３〜０．５質量％含有させると好適である。含有量が少なすぎても多すぎても輝度の制御が行い難くなる場合がある。
【００３０】
本発明の透光性被覆材は、装着するＬＥＤの主波長、輝度を制御する上記染料又は顔料、必要に応じて所謂遮光材として機能する上記染料又は顔料を透光性樹脂に均一分散、含有させたものを所望の形状に成形するものであり、上記透光性樹脂としては、その種類が特に限定されるものではなく、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等の樹脂を使用することができ、これらの中でも耐熱性、耐光安定性等を考慮すれば、シリコーン系エラストマーが特に好適に使用される。
【００３１】
シリコーン系エラストマーは、その種類が特に限定されるものではなく、ジメチルポリシロキサンに補強材としてのシリカが配合され、シリコーン製造販売会社からシリコーンゴムコンパウンドとして市販されている各種製品のうち、透明性の良い製品を選択使用することができる。具体的には、例えば信越化学工業株式会社製のＫＥ−９５１Ｕ（商品名）、ＫＥ−５５０Ｕ（商品名）、トーレダウコーニングシリコーン株式会社製のＳＨ−８５１Ｕ（商品名）、ＧＥ東芝シリコーン株式会社製のＴＳＥ−２２１−５Ｕ（商品名）などが挙げられる。
【００３２】
上記透光性樹脂として、上記シリコーン系エラストマーを使用する場合、上記シリコーンゴムコンパウンドに、シリコーン製造販売会社により指定されている加硫剤と、上述した染料又は顔料とを配合し、均一に混練した後、所望の形状となるように加熱成形することによって、本発明の透光性被覆材を得ることができる。
【００３３】
本発明の被覆材は、ＬＥＤに装着可能な形状であれば、その形状が特に制限されるものではないが、装着するＬＥＤのタイプに合わせて、キャップ形状又はシート形状とすると、好適である。被覆材をキャップ形状とするには、例えば上記透光性樹脂に上記染料又は顔料が均一に分散、混合するように、溶融混練し、インフレーション法、Ｔ形ダイス法、溶液流延法、カレンダー法等により装着するＬＥＤの形状に合わせて成形する方法などが挙げられる。
【００３４】
また、チップタイプＬＥＤやセグメントタイプＬＥＤでは、上記染料、顔料を含有するシート状物をＬＥＤ表面に必要に応じて接着し、被覆層とすることができる。接着の方法としては、公知の方法が使用でき、例えば熱接着、超音波接着、高周波接着、あるいは接着剤を使用した糊接着等が使用できる。ここで接着性改善のためシート状物の表面を、化学薬品で酸化したり、ガス火炎にさらして酸化したり、表面電極に接触させてコロナ放電を行う等の表面処理を行ってもよい。
【００３５】
本発明で使用するＬＥＤとしては、公知のいずれのＬＥＤでも使用することができ、例えば、Ｇａ：ＺｎＯ赤色ＬＥＤ、ＧａＰ：Ｎ緑色ＬＥＤ、ＧａＡｓＰ系赤色ＬＥＤ、ＧａＡｓＰ系榿色・黄色ＬＥＤ、ＧａＡｌＡｓ系ＬＥＤ、ＩｎＧａＡｌＰ系橙・黄色ＬＥＤ、ＧａＮ系青色ＬＥＤ、ＳｉＣ青色ＬＥＤ、ＩＩ−ＶＩ族青色ＬＥＤ等を挙げることができる。
【００３６】
また、ＬＥＤの形態はいずれの形態であっても良く、例えばＬＥＤランプやチップタイプＬＥＤ、セグメントタイプＬＥＤ等が好適に使用できる。
【００３７】
なお、本発明のＬＥＤ用透光性被覆材による主波長、輝度の変換量（調整量）は、特に制限されるものではなく、上記染料、顔料の含有量によって適宜調整することができるが、通常、装着したＬＥＤの主波長を長波長側であれば１０ｎｍ程度、短波長側であれば１０ｎｍ程度までシフトさせるために使用すると好適であり、また、同時に輝度を制御するのであれば、ＬＥＤから発せられる光量の５％程度まで下げるために使用すると好適である。
【００３８】
本発明のカラー光源は、ＬＥＤを上記被覆材により被覆することによって、赤色、橙色、青色、緑色の各ＬＥＤの主波長、輝度が所望の値となるように制御されており、例えば赤色ＬＥＤであれば赤色、橙色ＬＥＤであれば橙色、青色ＬＥＤであれば青色、緑色ＬＥＤであれば緑色という発光色の中で色調が微調整されたカラー光源とすることが可能である。従って、本発明のカラー光源は、従来に比べ、容易、且つ確実に目的とする主波長、輝度を得ることができる。また、目的とする主波長、輝度からずれているＬＥＤであっても、本発明の被覆材によって、各ＬＥＤの主波長、輝度を制御することができるので、無駄をなくすことができる。このように主波長、輝度が制御されたＬＥＤを使用したカラー光源は、例えば自動車等のウインカー、オーディオ機器の表示、数字表示、ランプ等として有用である。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１〜３］
シリコーンゴムコンパウンド（商品名「ＳＨ８５１ＵＳ」、東レ・ダウコーニングシリコーン社製）に加硫剤を適量添加し、キナクリドン系赤紫色顔料（商品名「ＣＩＮＱＵＡＳＩＡ  Ｖｉｏｌｅｔ  Ｒ  ＲＴ−８９１−Ｄ」チバ・スペシャリティーケミカルズ社製）を顔料の含有量が０．２質量％（実施例１）、０．３質量％（実施例２）、０．５質量％（実施例３）となるように均一に分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚０．２ｍｍ、上面が１．２×１．４ｍｍの四角形、高さ０．５ｍｍの縦断面が逆凹型のキャップ形状に成型し、実施例１〜３のＬＥＤ用透光性被覆材を製造した。上記キナクリドン系赤紫色顔料の分光透過率曲線を図１に示す。
【００４１】
ＬＥＤとしては、発光する波長領域５８０〜６８０ｎｍ、主波長６２７．８ｎｍ、主波長における放射輝度が３１．５８（ｃｄ／ｍ2）の赤色ＬＥＤ（商品名「ＬＮＪ８０８Ｒ８ＥＲＡ」松下電子工業株式会社製）を用いた。この赤色ＬＥＤの波長と発光強度との関係を図２及び図３（図２のグラフにおいて、波長（ｘ軸）５８０〜６８０ｎｍの部分を選択し、波長の尺度を変更して示した）に「赤色ＬＥＤ」として示す。
【００４２】
上記赤色ＬＥＤに上記の各ＬＥＤ用透光性被覆材（実施例１〜３）を装着し、輝度、色度、主波長を測定した。結果を表１に示す。また、赤色ＬＥＤと実施例１〜３のＬＥＤ用透光性被覆材を装着した赤色ＬＥＤ（０．２％キャップ被覆（実施例１）、０．３％キャップ被覆（実施例２）、０．５％キャップ被覆（実施例３））の波長と発光強度との関係を上記図２及び図３に示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
［実施例４］
シリコーンゴムコンパウンド（商品名「ＳＨ８５１ＵＳ」、東レ・ダウコーニングシリコーン社製）に加硫剤を適量添加し、ＩＲＧＡＬＩＴＥ（イルガライト）  Ｇｒｅｅｎ  ＧＦＮＰ（商品名、チバスペシャリティーケミカル製、ハロゲン化銅フタロシアニン、Ｃ．Ｉ．Ｇｅｎｅｒｔｉｃ  Ｎａｍｅ：  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７）を顔料の含有量が０．３質量％となるように均一に分散させ、金型と加熱プレスを用いて肉厚０．２ｍｍ、上面が１．２×１．４ｍｍの四角形、高さ０．５ｍｍの縦断面が逆凹型のキャップ形状に成型し、実施例４のＬＥＤ用透光性被覆材を製造した。上記ハロゲン化銅フタロシアニン顔料の分光透過率曲線を図４に示す。
【００４５】
ＬＥＤとしては、橙色ＬＥＤ（商品名「ＬＮＪ４０８Ｋ８ＹＲＡ」（松下電子工業株式会社製）を用い、該橙色ＬＥＤに実施例４のＬＥＤ用透光性被覆材を装着し、輝度、色度、主波長を測定した。結果を表２に示す。また、橙色ＬＥＤと実施例４のＬＥＤ用透光性被覆材を装着した橙色ＬＥＤ（０．３％キャップ被覆）の波長と発光強度との関係を上記図５及び図６に示す。
【００４６】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１〜３のＬＥＤ用透光性被覆材に使用した顔料の分光透過率と波長との関係を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例１〜３に用いた赤色ＬＥＤと各ＬＥＤ用透光性被覆材を装着した赤色ＬＥＤの波長と発光強度との関係を示すグラフである。
【図３】上記図２のグラフのｘ軸の尺度を変更し、その一部を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例４のＬＥＤ用透光性被覆材に使用した顔料の分光透過率と波長との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例４に用いた橙色ＬＥＤとＬＥＤ用透光性被覆材を装着した橙色ＬＥＤの波長と発光強度との関係を示すグラフである。
【図６】上記図５のグラフのｘ軸の尺度を変更し、その一部を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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