JP2001022300A

JP2001022300A - 自発光型表示板

Info

Publication number: JP2001022300A
Application number: JP19535199A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nakanishi; 栄二中西
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2001-01-26
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: JP4547734B2

Abstract

(57)【要約】【課題】均一性に優れ、高輝度発光可能な自発光型表
示板を提供することである。【解決手段】第１の主面と第２の主面とを有する略平
板状の導光板１０３と、該導光板１０３の側端部に設け
られた発光ダイオード１０１を有し、該発光ダイオード
１０１から放出された光を導光板１０３の端面から入射
させ、前記第２の主面側に設けられたディスプレイとし
て表示させたい意匠形状の反射部１０８によって反射さ
せると共に、該第２の主面と対向する第１の主面側に設
けられ、前記意匠形状に設けた表示部１０４から放出さ
せる自発光型表示板であって、前記発光ダイオード１０
１は発光素子と、該発光素子からの発光波長により励起
されて蛍光を発する蛍光物質を有すると共に、前記第２
の主面に設けられた反射部１０８は、前記第１の主面側
に設けられた表示部１０４よりも、大きく形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用メーターパ
ネルや各種標識や案内板など種々の情報を表示可能な自
発光表示板に係わり、特に、ＬＥＤチップ及び蛍光物質
を有する発光ダイオードを用いた自発光型表示板に関す
る。

【０００２】

【従来技術】自動車用メーターパネルなどの表示板には
冷陰極管からの光を導光板を介して発光させている。こ
のような表示板の模式的構成例を図３及び図４に示す。
図３及び図４には、自動車用メーターパネルとして白色
顔料が添加された樹脂筐体３０５上に導光板３０３が配
置されている。導光板３０３の側端面には光源となる冷
陰極管３０１が配置されている。導光板３０３上にはメ
ーターパネルの目盛や数字などディスプレイとして表示
させたい意匠の形状に設けた意匠パネル３０２が配置さ
れる。このようなメーターパネルの冷陰極管３０１を発
光させると、冷陰極管３０１から放出された光は集光板
３１１により集光され導光板３０３内に導入される。導
光板３０３から漏れ出た光は、導光板の周りに配置され
た白色樹脂筐体３０５で反射される。また、意匠パネル
３０２の裏面側によっても反射され導光板３０３内で繰
り返し反射される。導光板３０３に閉じ込められた光の
一部は、導光板３０３上に配置された意匠パネル３０２
の表示部３０４のみから外部に放出される。これにより
所望の意匠を発光させることができる。このような冷陰
極管を用いた表示板は高輝度に白色など発光させること
ができる。

【０００３】しかし、環境問題が叫ばれる現在、水銀を
使用する冷陰極管３０１は使用を抑制することが好まし
い。また、近年の自動車等には種々の電子機器が搭載さ
れている。他方、冷陰極管３０１を発光させるためには
インバータなどにより交流電流に変換する必要がある。
この場合、インバータはノイズを発生させる場合があ
り、電子機器の誤作動が問題となる。そのためノイズを
低減させるため電磁波対策を行うなど種々の機構が必要
となる。

【０００４】このような冷陰極管を用いた表示板に変わ
るものとしてＬＥＤチップを利用した自発光型表示板が
挙げられる。ＬＥＤチップは低消費電力であり、直流駆
動するためインバータなどが不必要であると共に水銀を
用いないで構成することができる。一方、ＬＥＤチップ
は半導体の特性上単色性ピーク波長を発光する。そのた
めＬＥＤの単色光のみでは視認性が悪く瞬時に表示情報
を把握しなければならないメーターパネルには向きがた
い。また、ＬＥＤチップからの単色性ピーク波長とＬＥ
Ｄチップからの光によって励起され蛍光を発する蛍光物
質との組み合わせにより白色光を発光する蛍光体付き発
光ダイオードがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷陰極
管を利用した表示装置の光源を単に蛍光体付き発光ダイ
オードに置き換えると、意匠パネルの表示部から放出さ
れる光の輝度が低くなる場合がある。これは、ＬＥＤチ
ップからの光の一部が蛍光体を励起するために用いられ
てしまうためである。更に、導光板内に入射した光は、
反射部で繰り返し反射される際に一部が吸収されてしま
うので、更に輝度が下がる。輝度を上げるためには、光
を効率よく表示部から放出させればよいので、例えば表
示部に合わせて導光板の形状も種々の凹凸形状にする方
法が考えられるが、この方法では導光板の厚みが６ｍｍ
以上などと極めて厚みの厚いメーターパネルになってし
まい実用的でない。あるいは、使用するＬＥＤの数を増
やして入射する光そのものを多くすることも考えられる
が、この方法では低消費電力のＬＥＤを使用する意味が
ない。更に、蛍光体はＬＥＤチップよりも劣化しやすい
ので、高電圧や高電流等の方法で輝度を上げることは、
蛍光体に過大な負荷を与えて劣化を促進することにな
り、表示板の寿命を短くしてしまう。したがって、本発
明は上記問題点を解決して、蛍光体付き発光ダイオード
を用いて高輝度発光可能な自発光型表示板を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は蛍光体を利用し
た発光ダイオードからの光を導光板を利用した特定構造
の表示板とすることにより色むらがなく、且つ効率よく
発光できることを見出し本発明を成すに至った。

【０００７】すなわち、本発明の自発光型表示板は、第
１の主面と第２の主面とを有する略平板状の導光板と、
該導光板の側端部に設けられた発光ダイオードを有し、
該発光ダイオードから放出された光を導光板の端面から
入射させ、前記第２の主面側に設けられたディスプレイ
として表示させたい意匠形状の反射部によって反射させ
ると共に、該第２の主面と対向する第１の主面側に設け
られ、前記意匠形状に設けた表示部から放出させる自発
光型表示板である。特に発光ダイオードは発光素子と、
該発光素子からの発光波長により励起されて蛍光を発す
る蛍光物質を有し、又、第２の主面に設けられた反射部
は、第１の主面側に設けられた表示部よりも、大きく形
成されている自発光型表示板である。

【０００８】本発明の請求項２に記載の自発光型表示板
は、反射部が光拡散剤が含有された樹脂層を有する。こ
れにより、より光利用効率の優れた自発光型表示板とす
ることができる。

【０００９】本発明の請求項３に記載の自発光端表示板
は、発光ダイオードは少なくとも発光層が窒化物半導体
であるＬＥＤチップからの可視光と、該ＬＥＤチップか
らの可視光により励起され蛍光を発するセリウムで付活
されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光
体からの混色光を発光する自発光型表示板である。

【００１０】本発明の請求項４に記載の自発光型表示板
は、第２の主面に設けられた反射部が、第１の主面側に
意匠形状に設けられた表示部外周の外側０．３〜３．０
ｍｍの位置と対向する位置に、反射部の外周がくるよう
に形成されている自発光型表示板である。反射部と表示
部の大きさを特定の関係にすることによって、視認され
る発光色のムラを抑え、かつ光を効率よく表示させるこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は導光板を構成する主面の
全面で発光ダイオードからの光を反射させるのではな
く、発光観測させる所望の意匠部に対応した部分で視認
側に反射させるものである。反射部を主面の全面ではな
く部分にすることによって、光利用効率が高くなるとと
もに、発光ダイオードから放出された光は導光板内で繰
り返し全反射される割合が増えるため、発光ダイオード
から放出される光自体の混色性が高まって導光板外部に
均一光が取り出されると考えられる。以下、各構成につ
いて詳述する。

【００１２】（発光ダイオード１０１）発光ダイオード
は発光素子であるＬＥＤチップと、発光素子からの発光
波長により励起されて蛍光を発する蛍光物質を具備する
ものである。従って、発光ダイオードは樹脂レンズなど
を持った砲弾型発光ダイオードやチップタイプＬＥＤな
ど種々の構成とすることができる。

【００１３】発光素子からの光及び蛍光物質からの光が
共に可視光であれば、発光素子からの比較的鋭い発光ピ
ークを持つ単色性ピーク波長と、蛍光物質からの比較的
ブロードな発光波長が混色された混色光を発光する発光
ダイオードとすることができる。特に、複数の蛍光物質
を有し、蛍光物質から放出される光が互いにＲＧＢ成分
を含む場合や、発光素子からの発光波長と蛍光物質から
の発光波長が互いに補色関係にあれば、白色系の光を発
光することができる。

【００１４】具体的には、発光層に窒化物半導体（Ａｌ
_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を
用いたＬＥＤチップから放出された青色光と、これによ
って励起され黄色の蛍光が発光可能なセリウムで付活さ
れたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光
体、例えば（Ｙ_xＧｄ_1-x）₃（Ａｌ_yＧａ_1-y）₅Ｏ₁₂：Ｃ
ｅ蛍光体（但し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）などからの
混色光により白色系などの発光色を発光させる白色発光
ダイオードが挙げられる。この発光ダイオードは、ＬＥ
Ｄチップからの単色性ピーク波長と蛍光体からのブロー
ドな発光との混色光が観測される。この他に、ペリレン
系誘導体を用いて、短波長の可視光である青色光や紫外
線により励起され、赤色が発光可能な蛍光染料及び緑色
が発光可能な蛍光染料を蛍光物質として利用することで
白色発光可能な発光ダイオードとすることもできる。

【００１５】発光ダイオードは、例えばＬＥＤチップか
らの発光波長及び蛍光物質からの光を効率よく外部に取
り出すため、反射壁として働く凹部内にＬＥＤチップを
配置させると共に凹部内に蛍光物質を含有させた構成と
することができる。同様に、ＬＥＤチップの一部に蛍光
物質を層状に形成させた構成とすることもできる。何れ
にしても、蛍光物質の量が発光色に大きく寄与すると共
にその制御が難しく混色性が低下し色むらを生ずる場合
がある。

【００１６】本発明においては、反射部は第２の主面全
面ではなく、第１の主面に意匠形状に設けられた表示部
に対向した位置に形成されている。そのため、導光板内
で繰り返し全反射される光の割合が増えるため反射部か
ら色ずれのより少ない発光を得ることができる。なお、
発光ダイオードは導光板と光学的に接続可能なものであ
り導光板に光を効率よく照射させ得るものが好ましい。

【００１７】（発光素子）発光素子としては、種々のも
のを利用することができるがＬＥＤチップからの発光波
長を蛍光物質により長波長に変換させる場合は効率よ
く、且つリニアリティー良く発光させることができる。
そのため、ＬＥＤチップは紫外線や可視光の短波長側で
発光可能なものが好ましく、比較的バンドギャップの大
きい半導体を利用することが好ましい。このような半導
体としては、ボロンナイトライド、ガリウムナイトライ
ドや炭化珪素などが挙げられる。このような半導体はＭ
ＯＣＶＤ法、ＨＤＶＰＥ法や液相成長法などにより形成
させることができる。半導体の構造としてはｐｎ接合、
ショトキー接合やＭＩＳ接合などが挙げられる。また、
活性層は単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とするこ
ともできる。具体的ＬＥＤチップの層構成として窒化物
半導体の例を挙げる。

【００１８】サファイア基板上に順次、バッファ層とし
て厚さ１５０ÅのＧａＮ、１．５μｍのアンドープのＧ
ａＮ、ｎ型コンタクト層として厚さ２．３μｍでＳｉド
ープのｎ型ＧａＮ、次に、アンドープＧａＮ層とＳｉド
ープのＧａＮ層を２０周期で成膜させた構成とする。な
お、超格子を構成する窒化物半導体層の不純物濃度が互
いに異なる変調ドープとしてある。

【００１９】変調ドープした超格子の層上には活性層と
して厚さ２５０ÅのＧａＮと厚さ３０ÅのＩｎＧａＮを
６周期繰り返した多重量子井戸構造であり、両端がＧａ
Ｎである活性層を構成する。活性層上には、ｐ型クラッ
ド層として厚さ４０ÅでＭｇドープのＡｌＧａＮと厚さ
２５ÅでＭｇドープのＩｎＧａＮを５回繰り返した超格
子ｐ型クラッド層、最後にｐ型コンタクト層としてＭｇ
ドープのＧａＮとすることができる。ｐ及びｎ型コンタ
クト層を露出させた後、各コンタクト上にそれぞれ電極
を形成させることでＬＥＤチップを構成することができ
る。

【００２０】（蛍光物質）蛍光物質を利用して比較的簡
単な構成で高輝度発光させるためには、発光素子の発光
する単色性のピーク波長は４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以
下が好ましい。具体的な蛍光物質としては、無機物質と
してＲｅ₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（但し、Ｒｅは、
Ｙ、Ｇｄ、Ｓｍから選択される少なくとも一種）や有機
物質としてペリレン系誘導体などを好適に挙げることが
できる。発光層に窒化物半導体を用いたＬＥＤチップか
ら発光した光と、蛍光体から発光する光が互いに補色関
係などにある場合、白色系の発光色表示を行うことがで
きる。特に、蛍光体のボディーカラーが黄色に着色して
いればＬＥＤチップからの青色発光を効率よく吸収する
ことができる。同様に、発光ダイオードから放出される
光のうち、Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）などの各発
光スペクトルを調整する目的で他の蛍光色を発光可能な
蛍光体を含有等させ所望の発光色とすることもできる。

【００２１】蛍光体のうちセリウムで付活されたイット
リウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、ガーネ
ット構造のため、熱、光及び水分に強く、励起スペクト
ルのピークが４５０ｎｍ付近にさせることができる。ま
た、発光ピークも５３０ｎｍ付近にあり７００ｎｍまで
裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。しかも、組
成のＡｌの一部をＧａで置換することで発光波長が短波
長側にシフトし、また組成のＹの一部をＧｄで置換する
ことで、発光波長が長波長側へシフトする。このように
組成を変化することで発光色を連続的に調節することが
可能である。したがって、長波長側の強度がＧｄの組成
比で連続的に変えられるなど窒化物半導体の青色系発光
を白色系発光に変換する発光ダイオードとしての理想条
件を備えている。

【００２２】このようなセリウムで付活されたイットリ
ウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Ｙ、Ｇ
ｄ、Ｃｅ、Ａｌ及びＧａの原料として酸化物、又は高温
で容易に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量
論比で十分に混合して原料を得る。又は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃ
ｅの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚
酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸
化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を
得る。これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等の
フッ化物を適量混合して坩堝に詰め、空気中１３５０〜
１４５０°Ｃの温度範囲で２〜５時間焼成して焼成品を
得、次に焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、
乾燥、最後に篩を通すことで得ることができる。

【００２３】蛍光体は上述の異なる発光色を発光する２
種類以上の蛍光体を用いるほか、同種系の発光色を発光
する２種類以上の蛍光体を用いることもできる。即ち、
Ｒｅ ₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅフォトルミネセンス蛍
光体を例に挙げると、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ及びＧｄの含有量
が異なる２種類以上のＲＥ₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ
蛍光体を混合させてＲＧＢの波長成分を増やすことがで
きる。

【００２４】（導光板１０３）導光板はマクロ的には点
光源とみなされる発光ダイオードから放出された光を導
入させて、内部で導波させると共に所望の意匠形状に好
適に発光させることができるものである。目的に応じて
矩形、楕円、円形等の種々の形状のパネルとすることが
でき、例えば、車載用などスペース的に制限の多いメー
ターパネルに合わせて種々の形状とすることができる。
厚みも常に均一にする必要はなく、発光ダイオードから
離れるにつれ厚くすることもできるし、逆に薄くするこ
ともできる。導光板の厚みを発光ダイオードから離れる
につれ徐々に薄くすることで、均一光を放出させること
ができる。

【００２５】また、導光板は光利用効率を向上させるた
めに発光ダイオードと接続される端面及び発光観測され
る第１の主面表面及びそれに対向する第２の主面を除き
チタン酸バリウムや酸化アルミニウム等の拡散剤を含有
する樹脂やアルミニウム、銀など金属や合金から構成す
ることができる反射材で被覆することが好ましい。導光
板は全反射、反射及び拡散などを利用することにより、
導光板上の主面において必要な箇所のみ所望の光を放出
することができる。そのため光透過率の高い材料を用い
ることが好ましい。導光板は突起部を形成させた後、切
り出しにより形成させることもできるし金型で個々の形
状や大きさに直接形成させることもできる。このような
導光板の具体的材料としてはアクリル樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂等の透光性樹脂や硝子など種々のものが挙げ
られる。

【００２６】（意匠パネル１０２）意匠パネルは導光板
からの発光が観測される第１の主面側に設けられてお
り、所望の形状の表示部を設けてある。表示部は光を放
出させることが可能なように、切り抜いたり、あるいは
透光性の部材を用いて形成させても良い。導光板に入射
した光は、直接あるいは反射を繰り返して導光板の第２
の主面側に形成された意匠反射部で反射され、表示部か
ら放出される。意匠パネルの導光板側（裏面）は反射性
の高い金属等で形成された鏡面であることが好ましい。
これは光の吸収を抑制し、より効率よく反射させて輝度
の低下を抑制するとともに、発光素子からの発光と蛍光
物質からの発光の混色度を高めて発光観測面から視認さ
れる発光色の均一性をよくするためである。また、発光
観測面側（表面）は黒色顔料を含有させた暗色系の樹脂
で着色することが好ましい。これは表示部から発せられ
る光のコントラストを良くし、視認し易くするためであ
る。

【００２７】（反射部１０４）反射部とは発光ダイオー
ドから導光板内に入射した光を導光板の第１の主面側に
向けて反射させる部位のことである。具体的には、導光
板の第１の主面と対向する第２の主面上に、反射性の金
属や拡散剤が含有された樹脂などを印刷等の方法により
形成させた部位のことである。反射部は、遮光性が高
く、発光ダイオードから放出される光を効率よく反射可
能な材質であれば、種々のものを利用することができ、
例えば、酸化チタンや、チタン酸バリウムや酸化アルミ
ニウムなどの拡散剤を含有した樹脂等があげられる。
又、反射部の大きさは、第１の主面側に設けられた表示
部よりわずかに大きく形成することが好ましい。

【００２８】反射部と表示部の大きさが同じであった場
合、視認される光に色むらが生じることがある。たとえ
ば、発光素子としてＧａＮを、蛍光物質として（Ｙ、Ｇ
ｄ） ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ蛍光体（以下、ＹＡＧ蛍光体）を
用いた白色発光ダイオードを光源として用いた場合、図
５（ｂ）のように表示部だけが青っぽくなった、色調の
不均一な発光が観測されることがある。これは、同じ反
射部でも平端部とエッジ部では光の反射に対して異なる
性質を示すためであり、あるいは又、発光素子（Ｇａ
Ｎ）から発せられる光と蛍光物質（ＹＡＧ）から発せら
れる光の性質が異なるためであると考えることができ
る。何れにせよ、反射部のエッジ部に発光ダイオードか
ら発せられる白色光が当たると、ＧａＮからの青色発光
成分が強く反射され、結果として、意匠パネルの表示部
のエッジだけが青く光るという問題を引き起こすのであ
る。

【００２９】そこで、図５（ａ）のように反射部の大き
さが表示部よりも大きくなるようにした場合、反射部の
エッジ部に当たった白色光から、青色発光成分が反射さ
れても、意匠パネル裏面で導光板内部に向けて再反射さ
せることができる。つまり、エッジ部で反射された青色
発光が、直接表示部から放出されるのを抑制することが
できるのである。これにより、色ムラを抑えることがで
きる。

【００３０】従って、無駄な反射を抑えて、均一な発光
色を得るためには、反射部は第１の主面側に意匠形状に
設けられた表示部よりも大きく形成することが好まし
い。しかし、大きければ良いというわけではない。例え
ば、反射部が導光板の第２の主面全体に設けられている
場合、光は反射部によって繰り返し反射されるうちに吸
収され、発光輝度が下がる。実際に視認されるのは意匠
パネルの表示部から放出される光のみなので、表示部に
対向する位置に反射に必要な最小限の大きさの反射部を
形成することで、無駄な吸収を抑えることができる。色
ムラを抑え、かつ輝度を高くするためには、反射部は表
示部よりわずかに大きければよい。どれくらい大きくす
れば良いのかは用いる導光板の厚さにもよるが、例えば
厚さ２〜３ｍｍの導光板の場合は、表示部外周の外側
０．３〜３．０ｍｍの位置と対向する位置に、反射部の
外周がくるように形成することが好ましい。反射部と表
示部の外周間の距離が０．３ｍｍよりも小さいと、青色
発光成分を再反射させる効果が少ない、つまり色ムラを
抑える効果が少なく、又、３．０ｍｍより大きいと、無
駄な反射が増えて輝度の低下を招くので好ましくない。

【００３１】（反射材１０５、１０７）導光板に導入し
た発光ダイオードからの光は、導光板内で反射を繰り返
すうちに一部は導光板外に放出される。反射材はこの光
を吸収せずに再反射するための部位であり、第１の主面
の意匠表示部、第２の主面の反射部を除く部分、及び端
面に好適に設けることができる。又、導光板の端部では
導波してきた光が外部に漏れ出易いため発光観測面側の
一部まで被覆することもできる。材質としては、遮光性
が高く、発光ダイオードから放出される光に対して効率
よく反射可能なものであれば種々のものを利用すること
ができ、反射部と同様の材質のものやアルミニウム箔な
どの金属や合金からなるシート状や板状、又はテープ状
等のものを用いることができる。以下、本発明の具体的
実施例に基づいて詳述する。

【００３２】

【実施例】（実施例１）本発明の表示板例として車載用
メーターが挙げられる。このような車載用メーターの具
体的構造を図１及び図２に示す。図１は車載用メーター
の正面図を示し、図２は図１のＸＸ断面を示す。図２
中、予め厚さ約１ｍｍ、縦横５０ｍｍ×５０ｍｍの意匠
パネルを白色顔料を含有させたアクリル樹脂により形成
させ、発光観測面となる面には、黒色顔料を含有させた
樹脂で着色する。この意匠パネルに所望の形状の意匠表
示部を形成させる。

【００３３】厚さ約２ｍｍの導光板をアクリル樹脂によ
り形成させる。導光板の第２の主面上に、第１の主面側
に設置する意匠パネルの表示部の外周の外側０．５ｍｍ
の位置と対向する位置に、反射部の外周がくるように反
射部を印刷により形成させる。印刷時には、酸化チタン
（平均粒径約０．３μｍ）とアクリル樹脂を７：３で混
合させた光拡散インクを用いた。さらに、光拡散インク
を硬化させ、その上にマスクを利用してアルミニウムを
真空蒸着法を利用して蒸着させ反射部を構成させる。反
射部となる断面は、導光板上に形成された反射材料、反
射材入り樹脂上に形成された金属層が形成されている。
他方、導光板にメーターの目盛などを表示する反射部以
外は導光板表面が全反射可能な平滑面を持っている。ま
た、導光板の厚み方向における端面は発光ダイオードと
光学的に接続される端面を除いて反射材としてアルミニ
ウム薄膜で被覆してある。

【００３４】次に導光板の反射部を発光させるための白
色発光ダイオードを導光板の短辺となる側面に左右各１
０個づつ配置させる。白色発光ダイオードは、発光層に
窒化物半導体を利用し青色単色性ピーク波長が発光可能
なＬＥＤチップを用いてある。ＬＥＤチップはサファイ
ア基板上に窒化ガリウムを低温で成膜させたバッファ
層、ｎ型電極が形成されるＳｉドープ窒化ガリウムをア
ンドープ窒化ガリウムで挟んだｎ型コンタクト層、窒化
インジウムガリウムを量子効果が生ずるとされる３ｎｍ
とさせた発光層、Ｍｇドープ窒化アルミニウムガリウム
であるｐ型クラッド層、Ｍｇドープ窒化ガリウムである
ｐ型コンタクト層をＭＯＣＶＤ法を用いて積層させた構
造となっている。各コンタクト層上には金やアルミニウ
ムなどにより電極を形成させてある。

【００３５】ＬＥＤチップはマウントリードのカップ内
にエポキシ樹脂によりダイボンド固定されると共に各コ
ンタクト層上に設けた電極と金線を利用してマウントリ
ード及びインナーリードとをそれぞれワイヤボンド接続
させてある。リード電極に電流を流すことによりＬＥＤ
チップから青色（発光波長４７０ｎｍ）の単色性ピーク
波長が観測される。マウントリードのカップ内にはＬＥ
Ｄチップからの青色光により励起され黄色光が発光可能
な蛍光体としてセリウムで付活されたイットリウム・ア
ルミニウム・ガーネット系蛍光体（（Ｙ_0.8Ｇｄ_0.2）₃
Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ）をエポキシ樹脂中に混合させて配置
させた。ＬＥＤチップ、蛍光体、ワイヤ及びマウントリ
ードとインナーリードの一部をエポキシ樹脂をモールド
部材として被覆させ白色発光可能な発光ダイオードを形
成させてある。白色発光ダイオードを上述の如く透光性
粘着テープで導光板の端面に接続させる。透光性粘着テ
ープが接触した面以外は反射性の高いチタン酸バリウム
含有のアクリル樹脂で被覆してある。

【００３６】各白色発光ダイオードを直列に接続させ５
Ｖ、２０ｍＡで２０個点灯させた。反射部で構成させた
メーターの目盛に相当する意匠部の輝度を測定させたと
ころ９００ｃｄ／ｍ²であった。意匠表示部における色
むらは観測されなかった。

【００３７】（実施例２）導光板として厚さ３ｍｍのア
クリル樹脂を用い、導光板の第２の主面上に、第１の主
面側に設置する意匠パネルの表示部の外周の外側３．０
ｍｍの位置と対向する位置に、反射部の外周がくるよう
に反射部を印刷により形成させる以外は、実施例１と同
様にして本発明の自発光型表示板を得た。各白色発光ダ
イオードを直列に接続させ５Ｖ、２０ｍＡで２０個点灯
させた。反射部で構成させたメーターの目盛に相当する
意匠部の輝度を測定させたところ８００ｃｄ／ｍ²であ
った。意匠表示部における色むらは観測されなかった。

【００３８】（比較例１）反射部の大きさを、表示部と
同じにする以外は実施例１と同様に表示板を作成した。
発光ダイオードを点灯させたところ同様に発光を確認す
ることができたものの、意匠表示部のエッジ部に青みが
かった発光が観測された。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、導光板は端部から導入された
発光ダイオードからの光を均一、かつ高輝度に導光板か
ら放出させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示板として車載用メーターの模式
的正面図を示す。

【図２】図２は図１のＸＸ断面における模式的断面図
を示す。

【図３】本発明と比較のために示す車載メータの模式
的断面図である。

【図４】図４は図３のＸＸ断面における模式的断面図
を示す。

【図５】（ａ）本発明のと比較のために示す反射部と
表示部の間の光の反射を説明するための模式断面図を示
す。（ｂ）本発明の反射部と表示部の間の光の反射を説明す
るための模式断面図を示す。

【符号の説明】

１００・・・自発光型表示板１０１・・・蛍光物質を有する発光ダイオード１０２・・・意匠パネル１１２・・・意匠パネル裏面の金属１２２・・・意匠パネル表面の黒色に着色した樹脂層１０３・・・導光板１０４・・・意匠パネルに設けられた意匠表示部１０５・・・反射材となる白色樹脂筐体１０６・・・メータ軸を通す貫通孔１０７・・・遮光性の反射材１０８・・・反射部１１８・・・光拡散剤含有の樹脂層１２８・・・金属層３００・・・自動車メータパネル３０１・・・冷陰極管３０２・・・意匠パネル３１２・・・意匠パネル裏面の金属３２２・・・意匠パネル表面の黒色に着色した樹脂層３０３・・・導光板３０４・・・意匠パネルに設けられた意匠表示部３０５・・・白色樹脂筐体３０６・・・メータ軸を通す貫通孔３１１・・・集光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の主面と第２の主面とを有する略平
板状の導光板と、該導光板の側端部に設けられた発光ダ
イオードを有し、該発光ダイオードから放出された光を
導光板の端面から入射させ、前記第２の主面側に設けら
れたディスプレイとして表示させたい意匠形状の反射部
によって反射させると共に、該第２の主面と対向する第
１の主面側に設けられ、前記意匠形状に設けた表示部か
ら放出させる自発光型表示板であって、前記発光ダイオードは発光素子と、該発光素子からの発
光波長により励起されて蛍光を発する蛍光物質を有する
と共に、前記第２の主面に設けられた反射部は、前記第１の主面
側に設けられた表示部よりも、大きく形成されているこ
とを特徴とする自発光型表示板。
【請求項２】前記反射部は光拡散剤が含有された樹脂
層を有する請求項１に記載の自発光型表示板。
【請求項３】前記発光ダイオードは少なくとも発光層
が窒化物半導体であるＬＥＤチップからの可視光と、該
ＬＥＤチップからの可視光により励起され蛍光を発する
セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガ
ーネット系蛍光体からの混色光を発光する請求項１又は
請求項２に記載の自発光型表示板。
【請求項４】前記第２の主面に設けられた反射部は、
前記第１の主面側に設けられた表示部外周の外側０．３
〜３．０ｍｍの位置に対向する位置に、該反射部の外周
がくるように形成されていることを特徴とする請求項１
乃至請求項３に記載の自発光型表示板。