TW201502244A - 紅色燈以及車輛用燈光裝置 - Google Patents

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Kazuhiro Wataya
Toshihiro Tsumori
Masami Kaneyoshi
Takehisa Minowa
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Shinetsu Chemical Co
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Abstract

本發明之紅色燈，係包含做為光源進行藍色光發光之藍色LED、及被照射藍色光之紅色發光構件，紅色發光構件包含樹脂、及含有吸收藍色光來進行含有紅色成份之發光而以錳進行活化之複氟化物鹽之複氟化物螢光體的紅色燈。本發明之紅色燈，係高效率、強發光，對燈正面及燈側方之雙方，都可賦予良好視覺辨識性，適用於紅色尾燈、紅色煞車燈等之車輛用燈光裝置。

Description

紅色燈以及車輛用燈光裝置
本發明，係以提高車輛之制動及夜間之視覺辨識性為目的，而配設於車輛後部並朝後方照射紅色光的車輛用燈光裝置，尤其是，與適用於紅色尾燈、紅色煞車燈等之紅色燈、及具備其之車輛用燈光裝置相關。
車輛為了提高制動及夜間視覺辨識性，裝設了以與煞車及照明開關連動而朝車輛後方照射紅色光之尾燈及煞車燈為代表的燈光裝置。此種尾燈及煞車燈，通常，大多為使用鎢絲燈泡、鹵素燈、HID燈並以著色成紅色之透光性樹脂來照射紅色光。此外，近年來，安裝複數並列之紅色LED的尾燈及煞車燈也為大家所熟知。
使用鎢絲燈泡、鹵素燈、HID燈做為光源時，來自光源之發光中，同時含有眾多紅色光以外之光，通常，以樹脂罩等之紅色透光性材料來阻隔該等紅色光以外之光，而得到紅色光。所以，有來自光源之發光當中，紅色光以外之光能被浪費的缺點。
另一方面，使用紅色LED之尾燈及煞車燈 時，一般而言，在紅色LED之發光效率不高的原因下，有為了得到充份的視覺辨識性而必須使用多數之紅色LED的缺點。此外，紅色LED，雖然發光的指向性高、燈正面(燈之光軸方向)的視覺辨識性高，然而，有燈之側方(偏離燈之光軸的方向)的視覺辨識性差的缺點。所以，嚐試利用各種形狀、材質之反射材、透鏡材來彌補上述缺點，然而，利用紅色LED，難以在燈之正面及側方的雙方都得到視覺辨識性均勻的紅色燈。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-280763號公報
[專利文獻2]日本特開2012-224536號公報
[專利文獻3]日本特表2009-529154號公報
一般而言，車輛用尾燈、煞車燈等之紅色燈光裝置，係由以亮燈為目的之光源、覆蓋光源部之罩構件、反射板、透鏡、光擴散構件、以及外觀設計用構件等所構成，也有很多是與方向指示器等一體化。光源，通常係採用鎢絲燈泡，然而，近年來，也逐漸使用以紅色LED做為光源者。
覆蓋光源部之罩構件，通常，係由ABS樹脂等之熱塑性樹脂所構成，使用上，對應光源部之保護、光 之擴散、集光等之透鏡的機能、設計性等目的而成形成各種形狀。尤其是，尾燈罩等罩構件，除了紅色以外，尚有其他無色或白色之尾燈罩、及只對透鏡部進行著色之被稱為歐風尾燈者。此外，於反射板，大多使用利用角落反射片者，反射板，在被後方車輛之頭燈照射者，反射光並發出紅光，在夜間之停車等未亮燈時，也有促進注意的機能。
針對該等車輛用燈光裝置，有各種技術方案被提出，也有各式各樣的製品被使用，然而，尾燈及煞車燈的基本機能，係在對後方車輛等提醒注意，與前照燈或煞車連動來使鎢絲燈泡或紅色LED發光，利用罩構件、反射板、透鏡、光擴散構件使來自光源的白色光或紅色光等照射車輛後方。
此時，燈所照射之光，基本上，係由鎢絲燈泡及LED所發光者，使用鎢絲燈泡時，因為一般係接近白色的發光，大多通過由樹脂等所形成之紅色濾光片構件等，來自鎢絲燈泡之發光的一部被阻擋來進行紅色光等之色調整。此時，因為未透射紅色之濾光片構件的光不會射出至燈光裝置外，而成為此方法之光能利用效率較低的原因。
此外，使用紅色LED時，當做光源使用之1個紅色LED的光量較少，導致一般必須使用多數之紅色LED，成本上較為不利。而且，紅色LED光源，也有發光指向性高，只有發光正面方向(車輛後方)發揮高視覺辨 識性，燈側方之視覺辨識性較差的問題點。雖然採用安裝改變了發光方向之複數紅色LED，或者，利用樹脂及玻璃等等透明性高之透鏡，使來自紅色LED之光漫射的改良設計，然而，配置複數紅色LED在成本面不利以外，即使採用燈配置的改良設計，也難以在各方向得到視覺辨識性均勻之紅色光，藉由樹脂及玻璃等透明性高的透鏡使來自紅色LED之光漫射的方法時，難以確保各方向、尤其是橫向之高視覺辨識性。
有鑑於上述情形，本發明之目的係在提供一種適用於紅色尾燈、紅色煞車燈等，不但燈正面(燈之光軸方向)，連燈之側方(偏離燈之光軸的方向)也能有高視覺辨識性之紅色燈、及具備其之低成本、高效率的車輛用燈光裝置。
本發明者們，為了解決上述課題而重複進行審慎檢討的結果，車輛用燈光裝置，尤其是，要求來自各方向之照射光能有良好視覺辨識性的紅色燈，係採用以藍色光發光之藍色LED做為光源，利用吸收藍色LED所發光之藍色光來進行含有紅色成份之發光的複氟化物螢光體，而採用將藍色光轉換成紅色光來得到照射光之方式。此外，發現了一個創見，就是藉由於被照射藍色光之位置，尤其是，藉由於藍色LED之發光方向前方，設置包含樹脂、及吸收藍色光來發出含有紅色成份之光之複氟化物螢光體的紅色發光構件，來使燈照射來自分散於紅色發光構件之複氟化物螢光體的紅色光，可在燈正面及燈側方 之雙方，提供均勻的視覺辨識性且高效率、強發光之紅色燈，進而開發完成本發明。
因此，本發明，係提供下述紅色燈及車輛用燈光裝置。
[1]一種紅色燈，其特徵，係包含做為光源進行藍色光發光之藍色LED、及被照射藍色光之紅色發光構件，該紅色發光構件包含樹脂、及含有吸收藍色光來進行含有紅色成份之發光的複氟化物螢光體。
[2]如[1]所記載之紅色燈，其特徵為，上述樹脂係熱塑性樹脂。
[3]如[2]所記載之紅色燈，其特徵為，上述熱塑性樹脂，係從聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、ABS樹脂、及丙烯酸樹脂所選取之1種以上的熱塑性樹脂。
[4]如[1]所記載之紅色燈，其特徵為，上述樹脂係熱硬化性樹脂。
[5]如[4]所記載之紅色燈，其特徵為，上述熱硬化性樹脂，係從酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、及聚氨酯樹脂所選取之1種以上的熱硬化性樹脂。
[6]如[1]至[5]之其中任一所記載之紅色燈，其特徵為，上述複氟化物螢光體係以錳所活化之複氟化物鹽。
[7]如[6]所記載之紅色燈，其特徵為，上述複氟化物鹽，係以下述式(1)M2(A1-xMnx)F6 式(1)
(式中，M係從Li、Na、K、Rb、及Cs所選取之1種以上的元素，A係從Si、Ge、及Ti所選取之1種以上的元素，x為0.001以上、0.3以下)所表示的複氟化物鹽。
[8]如[6]所記載之紅色燈，其特徵為，上述複氟化物鹽係以下述式(2)K2(Si1-xMnx)F6 式(2)
(式中，x為0.001以上、0.3以下)所表示之複氟化物鹽。
[9]如[1]至[8]之其中任一所記載之紅色燈，其特徵為，於照射紅色光之光路，更具備濾色片構件。
[10]如[1]至[8]之其中任一所記載之紅色燈，其特徵為，於紅色光照射之光路，更具備用以抑制上述藍色LED之發光未被上述複氟化物螢光體吸收而通過紅色發光構件之藍色光朝紅色燈之光照射方向前方照射的濾光片構件。
[11]如[1]至[10]之其中任一所記載之紅色燈，其特徵為，上述藍色LED係以沿著紅色燈之照射光軸的紅色光行進方向、與藍色LED之發光光軸上之藍色光行進方向為不同方向的方式來進行配設，至少於上述藍色LED之發光光軸上的藍色光行進方向前方，配設有上述紅色發光構件。
[12]如[1]至[11]之其中任一所記載之紅色燈，其特徵為，上述紅色發光構件之有效部厚度為0.5mm以上。
[13]一種車輛用燈光裝置，其特徵為，具備[1]至[12]之其中任一所記載的紅色燈。
[14]如[13]所記載之車輛用燈光裝置，其特徵為，係紅色尾燈或紅色煞車燈。
本發明之紅色燈，係高效率且強發光，對燈正面及燈側方之雙方，都可賦予良好之視覺辨識性，適合當做紅色尾燈、紅色煞車燈等之車輛用燈光裝置來使用。
1、2、3、4、5、6、7、8、9‧‧‧紅色燈
10、20、30、40、50、60、70、80、90‧‧‧基材(反射器)
11、21、31、41、51、61、71、81‧‧‧藍色LED
12、22、32、42、52、62、72、82‧‧‧紅色發光構件
13、23、33、53、63、73、83‧‧‧保護罩
43‧‧‧濾光片構件(保護罩)
91‧‧‧白色LED或紅色LED
93‧‧‧濾光片構件或保護罩
111、211、311、411、511、611、711‧‧‧元件(發光部)
621‧‧‧凹陷部
第1圖係本發明之紅色燈一例的第1實施方式圖。
第2圖係本發明之紅色燈一例的第2實施方式圖。
第3圖係本發明之紅色燈一例的第3實施方式圖。
第4圖係本發明之紅色燈一例的第4實施方式圖。
第5圖係本發明之紅色燈一例的第5實施方式圖。
第6圖係本發明之紅色燈一例的第6實施方式圖。
第7圖係本發明之紅色燈一例的第7實施方式圖。
第8圖係本發明之紅色燈一例的第8實施方式圖。
第9圖係實施例2之紅色燈的發光光譜圖。
第10圖係比較例1、2之紅色燈圖。
第11圖係比較例2之紅色燈的發光光譜圖。
以下，針對本發明進行詳細說明。
本發明之紅色燈，係含有做為光源之藍色光發光的藍色LED、及被照射藍色光之紅色發光構件。本發明時，係採用輸出高於紅色LED之藍色LED做為光源。
做為光源之藍色LED，適合使用進行中心波長在波長420nm以上、490nm以下範圍內之發光者。藍色LED之大小、功率、數量方面，在考慮紅色燈之光量、視覺辨識性、注意提醒機能、設計性等下，可以進行適度選擇必要者，可以1個或組合複數個有1個發光部之元件的藍色LED或有複數個做為發光部之元件的藍色LED，也可以使用市售品，然而，尤其是，使用於車輛用尾燈、煞車燈等之車輛用燈光裝置的紅色燈時，以高輸出之藍色LED為佳。所使用之藍色LED的電力，每1個藍色LED應為0.5W以上，尤其是，使用1W以上者為佳，每1個紅色燈，合計應為1W以上，尤其是，以2W以上為佳。電力之上限，並無特別限制，然而，各個藍色LED，通常為2W以下，每1個紅色燈，通常為10W以下。組合使用複數個藍色LED時，每1個紅色燈，應使用2個以上，尤其是，以使用2~8個藍色LED為佳。
本發明之紅色燈時，於藍色光所照射之位置，尤其是，於藍色LED之發光方向前方，設置有紅色發光構件。該紅色發光構件，其主要成份係含有樹脂、及吸收藍色光並進行含有紅色成份之發光的複氟化物螢光體。本發明之紅色燈時，藍色LED所發光之藍色光，為紅色發光構件所含有之複氟化物螢光體吸收，並將紅色成 份之光，尤其是，含有波長在600nm以上、660nm以下範圍內之紅色成份的光，轉換成紅色光，尤其是，轉換成波長在600nm以上、660nm以下範圍內有最大發光強度之紅色光。
構成紅色發光構件之樹脂，可以使用熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂之其中任一，然而，以分散複氟化物螢光體之控制容易度及做為紅色發光構件時之尺寸安定性的觀點而言，以熱塑性樹脂為佳。此外，以容易後加工成任意形狀之觀點而言，也以熱塑性樹脂為佳。而且，使用熱塑性樹脂時，紅色發光構件較能承受振動及衝擊所導致的龜裂，而具有優良耐衝擊、耐振動性，而且，因為也有優良耐候性，而尤其適合做為車輛構件來使用。
熱塑性樹脂，適合使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、ABS樹脂、丙烯酸樹脂等，熱硬化性樹脂，則適合使用酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂等，然而，尤其是，又以剛性、硬度、加工性等均衡良好之聚丙烯、ABS樹脂為佳。該等樹脂，從發光之紅色成份的最大利用觀點而言，以使用不著色之透明或白色為佳。
本發明之紅色燈時，混合於構成紅色發光構件之樹脂的發光成份(紅色發光物質)，以吸收藍色光，尤其是，吸收波長420nm以上、490nm以下之藍色光的紅色成份為佳，尤其是，以含有波長在600nm以上、660nm以下範圍內之紅色成份的光，最好為紅色光，尤其是，波 長在600nm以上、660nm以下範圍內的發光具有最大發光強度之紅色光的複氟化物螢光體。該複氟化物螢光體，以矽氟化鹼、鍺氟化鹼、鈦氟化鹼(該等鹼，例如，鋰、鈉、鉀、銣、銫。以下之鹼亦同)為佳，其中，又以矽氟化鈉複鹽、矽氟化鉀複鹽等之矽氟化鹼複鹽、鍺氟化鈉複鹽、鍺氟化鉀複鹽等之鍺氟化鹼複鹽、以及鈦氟化鈉複鹽、鈦氟化鉀複鹽等之鈦氟化鹼複鹽較佳，尤其是，最好為矽氟化鹼複鹽。
而且，複氟化物螢光體，以利用錳來活化之複氟化物鹽為佳。具體而言，以下述式(1)M2(A1-xMnx)F6 式(1)
(式中，M係從Li、Na、K、Rb、及Cs所選取之1種以上的元素，A係從Si、Ge、及Ti所選取之1種以上的元素，x為0.001以上、0.3以下)所表示的複氟化物鹽為佳，最好為以下述式(2)K2(Si1-xMnx)F6 式(2)
(式中，x與上述相同)所表示的複氟化物鹽。複氟化物螢光體中之活化劑的錳，係置換上述式(1)中之A部位而產生活化劑之作用。相對於A元素之置換比例，式(1)及(2)中之x應為0.001以上、0.3以下，尤其是，最好為0.01以上、0.05以下。相對於式(1)中之A元素、或式(2)中之Si的Mn置換比例，低於0.001 時，複氟化物鹽之藍色光吸收率較低，因為紅色發光能力較差。另一方面，Mn置換比例高於0.3時，複氟化物鹽之發光效率下降，導致紅色光之發光效率降低。
本發明時，紅色發光物質，相對於紅色發光構件之藍色光吸收率應為0.3~1.0，其中又以使用0.6~0.9之螢光體為佳。當做紅色發光物質使用之複氟化物螢光體，尤其是，上述式(1)或(2)所示之錳活化複氟化物鹽，有相對於藍色光之吸收率不會過高也不會過低而十分適當的特徵。所以，由發光源之藍色LED所發光之藍色光，大部分藍色光為紅色發光構件表面部(藍色光之入射側)的複氟化物螢光體所吸收，難以產生藍色光無法到達紅色發光構件之內部及背面部的狀態，而容易將藍色光適度地調整成到達紅色發光構件之內部及背面部。亦即，本發明之複氟化物螢光體，可以期望分散於紅色發光構件中之紅色發光物質全體能進行效率地發光。
本發明之複氟化物螢光體，可以眾所皆知之方法來製造，然而，因為係以粒子狀混合於樹脂之紅色發光構件，本發明之複氟化物螢光體，必須為不會發生幾乎不吸收藍色光且透射紅色發光構件之情形的適度粒度。複氟化物螢光體之粒徑，粒度分布之體積累計50%的粒徑D50，以2μm以上為佳，5μm以上更佳。此外，體積累計90%之粒徑D90，以1000μm以下為佳，50~500μm更佳。D50值為未滿2μm時，即使對來自藍色LED之激發光進行吸收及轉換，有時，漫射比例仍過大。另外，對於 D50值之最大值並無明確限制，然而，從與D90值之關係而言，以300μm以下為佳。此外，D90值超過1000μm時，在與樹脂進行混合時等，可能產生分散不良等之問題。
另外，本發明之粒徑的測定方法，例如，使粉末原料分散於氣流中，參照以雷射繞射漫射法測定所得到之值，有可同時評估粒度分布的優點。
本發明之紅色發光構件，係使用將紅色發光物質之複氟化物螢光體混合於樹脂並進行成形所得到的成形體。成形上，可以適用壓縮成形、擠壓成形、射出成形等眾所皆知之成形方法，可以配合紅色燈之使用目的、形狀、及紅色光之照射形態，使用成形成粒狀、棒狀、膜狀、薄板狀等任意形狀之適當大小者。
本發明之紅色發光構件之有效部厚度，以0.5mm以上、10mm以下為佳，3mm以下更佳。紅色發光構件之有效部厚度為未滿0.5mm時，有時，激發光之藍色光的吸收不夠充份，超過10mm的話，有時會發生因為紅色成份之紅色發光構件內部吸收而消失所導致的發光降低。另外，該有效部厚度，係指吸收藍色光之部位的厚度。
樹脂與複氟化物螢光體之混合比率，因為複氟化物螢光體所含有之活化劑比例(以錳活化之複氟化物鹽時，錳(Mn)之比例)、紅色發光構件之形狀、大小、厚度、藍色LED及紅色發光構件之配置等而不同， 然而，相對於樹脂之複氟化物螢光體的比例，以1質量%以上、60質量%以下為佳，最好為3質量%以上、40質量%以下。上述範圍以下時，當然也與紅色發光構件之大小相關，然而，有時有從藍色LED發光之藍色光的吸收率降低、紅色發光不足的情形。另一方面，超過上述範圍時，相對於樹脂之複氟化物螢光體的混合比例過高，有時做為紅色發光構件之強度有不足的情形。
於紅色發光構件，除了發光成份之複氟化物螢光體以外，也可以使紅色發光構件全體更均一地發光為目的，分散添加不會吸收紅色成份之二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦等無機化合物粉末。此外，本發明之紅色發光構件，以提高耐候性為目的，也可以耐候性高於所使用之熱塑性樹脂的之其他透明材料來覆蓋構件表面。
其次，參照圖式，針對本發明之紅色燈的具體構造例進行說明。
第1圖係本發明之紅色燈一例(第1實施方式)圖。該紅色燈1，係具備：略呈半橢圓球形狀之基材(反射器)10；配設於紅色燈1後方側(與紅色光之照射方向相反的方向)之基材10內面上，具有朝紅色燈前方側(紅色光之照射方向)進行藍色光發光之3個元件(發光部)111的1個藍色LED11(另外，元件及藍色LED之數並無限制。以下之實施方式亦同)；相對於藍色LED11，與該藍色光之發光方向相對而配設於紅色燈1前方側之平板狀紅色發光構件12；以及相對於紅色發光構件12，配設於 紅色燈1之紅色光照射方向之更為前方的平板狀保護罩13。
從藍色LED11發光之藍色光，係直接或於燈內面(基材10內面)等進行反射再入射紅色發光構件12。入射至紅色發光構件12之藍色光，為紅色發光構件12含有之複氟化物螢光體所吸收，並被轉換成紅色成份(紅色光)。從紅色發光構件12發光之紅色成份，係直接或於燈內面等進行反射，再照射紅色燈1前方。
此種實施方式時，因為構成本發明之紅色發光構件的樹脂及複氟化物螢光體具有紅色成份之吸收率低的特徵，從紅色發光構件12發光被放射於基材(反射器)10側而於基材10反射的紅色成份，即使再度入射至紅色發光構件12，也幾乎不被紅色發光構件12吸收。所以，此種實施方式時，具有紅色成份有效率地透射紅色發光構件而使紅色光照射於紅色燈前方側的優點，尤其是，有利於紅色成份之取出。
第2圖係本發明之紅色燈一例(第2實施方式)圖。該紅色燈2，係具備：略呈半橢圓球形狀之基材(反射器)20；配設於紅色燈2後方側(與紅色光之照射方向相反的方向)之基材20內面上，具有朝紅色燈前方側(紅色光之照射方向)進行藍色光發光之3個元件(發光部)211的1個藍色LED21；相對於藍色LED21，與該藍色光之發光方向相對而配設於紅色燈2前方側(紅色光之照射方向)，以圍繞從藍色LED21發光之藍色光之方 式配設的圓頂狀或略呈半橢圓球形狀之紅色發光構件22；以及相對於紅色發光構件22，配設於紅色燈2之紅色光照射方向之更為前方的平板狀保護罩23。
從藍色LED21發光之藍色光，被入射至紅色發光構件22，為紅色發光構件22含有之複氟化物螢光體所吸收，並被轉換成紅色成份(紅色光)。經過轉換之紅色成份，係直接或於基材(反射器)20進行反射而照射紅色燈2前方側。
此種實施方式時，藍色光的發光部，因為類似使用傳統鎢絲燈泡、鹵素燈、HID燈或紅色LED做為光源之紅色燈，具有無需大幅改變傳統紅色燈之大小設計即可適用的優點。此外，因為可以比以傳統鎢絲燈泡、鹵素燈、HID燈或紅色LED做為光源使用之紅色燈更有效率地照射色純度高(紅色度高)且高強度之紅色光，具有比傳統更為優良之節約能源性。
第3圖係本發明之紅色燈一例(第3實施方式)圖。該紅色燈3，係具備：略呈半橢圓球形狀之基材(反射器)30；配設於紅色燈3後方側(與紅色光之照射方向相反的方向)之基材30內面上，具有朝紅色燈前方側(紅色光之照射方向)進行藍色光發光之3個元件(發光部)311的2個藍色LED31、31；相對於藍色LED31，與該藍色光之發光方向相對而配設於紅色燈3前方側(紅色光之照射方向)之剖面圓弧形狀的板狀紅色發光構件32；以及相對於紅色發光構件32，配設於紅色燈3之紅 色光照射方向之更為前方之剖面圓弧形狀的板狀保護罩33。
從藍色LED31發光之藍色光，係直接或於燈內面(基材30內面)等進行反射並入射紅色發光構件32。入射至紅色發光構件32之藍色光，為紅色發光構件32含有之複氟化物螢光體所吸收，並被轉換成紅色成份(紅色光)。從紅色發光構件32發光之紅色成份，係直接或於燈內面等進行反射，再照射紅色燈3前方。
此種實施方式時，因為紅色發光構件32係形成為剖面圓弧形狀，從紅色燈3前方側之任一方向皆可得到特別優良之視覺辨識性。
第4圖係本發明之紅色燈一例(第4實施方式)圖。該紅色燈4，係具備：有底圓筒形狀之基材(反射器)40；配設於紅色燈4後方側(與紅色光之照射方向相反的方向)之基材40底板內面上，具有朝紅色燈前方側(紅色光之照射方向)進行藍色光發光之6個元件(發光部)411的1個藍色LED41；相對於藍色LED41，與該藍色光之發光方向相對而配設於紅色燈4前方側(紅色光之照射方向)之剖面圓弧形狀的板狀紅色發光構件42；以及相對於紅色發光構件42，於紅色燈4之紅色光照射方向的更為前方，以使紅色發光構件42發光之紅色成份(紅色光)及透射紅色發光構件42之紅色成份通過的方式，配設覆蓋於紅色發光構件42之紅色燈4前方側之剖面圓弧形狀的板狀紅色濾光片構件43。
從藍色LED41發光之藍色光，係直接或於燈內面(基材40內面)等進行反射再入射紅色發光構件42。入射至紅色發光構件42之藍色光，為紅色發光構件42含有之複氟化物螢光體所吸收，並被轉換成紅色成份。從紅色發光構件42發光之紅色成份，係直接或於燈內面等進行反射再照射紅色燈4前方。
此種實施方式之紅色燈時，濾光片構件，係以抑制藍色LED之發光未被複氟化物螢光體吸收而通過紅色發光構件之藍色光照射於紅色燈之光照射方向前方的方式，配設在紅色光所照射之光路上。尤其是，該濾光片構件，係配設於從藍色LED發光之藍色光直接入射至紅色發光構件之光路上以外的位置。
從藍色LED發光之藍色光，被紅色發光構件轉換成紅色成份，然而，從藍色LED發光之部分藍色光，可能未被紅色發光構件轉換並通過。此種實施方式時，因為係以使從紅色發光構件42發光之紅色成份及透射紅色發光構件42之紅色成份通過的方式，來配設紅色濾光片構件43，藍色光對紅色燈4前方側之照射獲得抑制，而得到色純度較佳之紅色光。另外，也可以使紅色濾光片構件具有保護罩之機能。
第5圖係本發明之紅色燈一例(第5實施方式)圖。該紅色燈5，係具備：略呈半橢圓球形狀之基材(反射器)50；配設於紅色燈5前方側(紅色光之照射方向)之基材50內面上，具有紅色燈後方側(與紅色光之 照射方向相反的方向)進行藍色光發光之1個元件(發光部)511的1個藍色LED51；相對於藍色LED51，配設於紅色燈5後方側，配合基材50內面形狀而形成為略呈半橢圓球形狀之板狀紅色發光構件52；以及相對於藍色LED51，配設於紅色燈5之紅色光照射方向之更為前方之剖面圓弧形狀的板狀保護罩53。
從藍色LED51發光之藍色光，係被直接入射至紅色發光構件52，或通過紅色發光構件52而於燈內面(基材50內面)進行反射再入射至紅色發光構件52，為紅色發光構件52含有之複氟化物螢光體吸收，並被轉換成紅色成份(紅色光)。經過轉換之紅色成份，係直接或於基材(反射器)50反射再照射於紅色燈5前方側(第5圖中之箭頭方向係其中之一例)。
此種實施方式之紅色燈時，藍色LED，係以沿著紅色燈之照射光軸的紅色光行進方向與藍色LED之發光光軸(第5圖中之一點虛線)上之藍色光行進方向不同之方向的方式來進行配設。尤其是，第5圖之紅色燈時，沿著藍色LED之發光光軸的藍色光行進方向，係朝向紅色燈照射方向之後方側。此外，紅色發光構件，至少配設於藍色LED之發光光軸上之藍色光行進方向的前方。
第6圖係本發明之紅色燈一例(第6實施方式)圖。該紅色燈6，係具備：有底圓筒形狀之基材(反射器)60；配設於紅色燈6後方側(與紅色光之照射方向 相反的方向)之基材60底板內面上，於紅色燈之前方側(紅色光之照射方向)具有進行藍色光發光之6個元件(發光部)611的1個藍色LED61；相對於藍色LED61，以與該藍色光之發光方向相對且接近紅色燈6前方側(紅色光之照射方向)的方式來配設，於藍色LED61之發光方向，具有對應於6個元件(發光部)之6個凹陷部621的塊形狀紅色發光構件62；以及相對於紅色發光構件62，配設於紅色燈6之紅色光照射方向更為前方之剖面圓弧形狀的板狀保護罩63。
從藍色LED61發光之藍色光，其大部分係直接入射至紅色發光構件62。入射至紅色發光構件62之藍色光，為紅色發光構件62含有之複氟化物螢光體吸收，並被轉換成紅色成份(紅色光)。從紅色發光構件62發光之紅色成份，係直接或於燈內面等進行反射，再照射紅色燈6前方。
此種實施方式之紅色燈，紅色發光構件係塊形狀，此外，藍色LED61之各元件611，係配置於對應紅色發光構件62之凹陷部621內，而為紅色發光構件覆蓋從藍色LED發光之藍色光的構造，所以，從藍色LED發光之藍色光，幾乎不會入射至紅色發光構件以外之部分，從藍色LED發光之藍色光，其大部分係直接入射紅色發光構件。此外，因為紅色發光構件為塊形狀，強度高且不易破損、劣化。
第7圖係本發明之紅色燈一例(第7實施方 式)圖。該紅色燈7，係具備：平板狀之基材(反射器)70；配設於紅色燈7後方側(與紅色光之照射方向相反的方向)之基材70內面上，具有朝紅色燈前方側(紅色光之照射方向)進行藍色光發光之3個元件(發光部)711的1個藍色LED71；相對於藍色LED71，與該藍色光之發光方向相對且平行於藍色LED71之發光光軸而配設於紅色燈7前方側之各元件(發光部)711間及該等之兩端側之平板狀的4個紅色發光構件72；以及相對於紅色發光構件72，配設於紅色燈7之紅色光照射方向之更為前方的圓頂狀保護罩73。
從藍色LED71發光之藍色光，係直接或於燈內面(基材70內面)等進行反射，再入射紅色發光構件72。入射至紅色發光構件72之藍色光，為紅色發光構件72含有之複氟化物螢光體所吸收，並被轉換成紅色成份(紅色光)。從紅色發光構件72發光之紅色成份，係直接或於燈內面等進行反射，再照射紅色燈7前方。
此種實施方式之紅色燈時，形成為板狀及棒狀之紅色發光構件，係相對於藍色LED之發光光軸，於平行方向配設著複數個。此時，從藍色LED發光之部分藍色光，照射紅色燈前方側，然而，其餘部分，則入射紅色發光構件並被轉換成紅色成份再照射。此外，於紅色發光構件反射或透射之藍色光，入射其他紅色發光構件，並被轉換成紅色成份再照射。此種實施方式之紅色燈，適合將部分藍色光混合於紅色成份來利用時。
保護罩，任一方式時，皆係針對照射紅色燈前方向之紅色光，以進一步提高從車輛後方等之紅色光照射方向前方側之視覺辨識性、照度的提升、設計性、內部保護等之觀點來配設。此外，保護罩，也可具有透鏡構件、光擴散構件之機能，可以形成為紅色、白色、透明。而且，也可以於紅色光照射之光路上，配設濾色片構件，也可以使保護罩具有濾色片構件之機能。濾色片構件，具體而言，例如，可以使用於聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、ABS樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂等樹脂混合有機顏料或無機顏料者。其中，以使用具有阻隔藍色光之機能的有機顏料或無機顏料為佳，此時，藉由配設濾色片構件，可以阻隔激發光源之藍色光而得到色純度良好的發光。
照射紅色燈前方側之紅色光的強度，可以適度以元件(發光部)之數、藍色LED之數、電流值等來設定，執行尾燈之動作時、及執行煞車燈之動作時，想要改變紅色光之強度時，可以適度改變亮燈之藍色LED數、電流值等來進行變更。
此外，為了有效率地使用從藍色LED發光之光，也可以針對藍色LED，於紅色燈後方側及/或側方側配設反射鏡或反射板。此外，該等反射鏡及反射板，也可以使從紅色發光構件發光之紅色成份有效率地朝紅色燈之原來照射方向照射的方式來設置。
本發明之紅色燈時，也可以提升紅色光之發 光面的色純度為目的，以反射或吸收紅色光以外之光並透射紅色光之透光性燈罩來覆蓋紅色燈。其係為了防止，激發光之藍色光的一部分未被紅色發光構件吸收而透出到紅色燈之外側，進而使發光色從紅色光產生變動。此種透光性燈罩，係反射或吸收藍色光並透射紅色光者，例如，可以為以橙色透光性樹脂所形成之透光性燈罩等。
本發明之紅色燈的構造，只要具備藍色LED及紅色發光構件且有效率地將紅色發光構件發光之紅色成份照射於紅色燈前方側者即可，未受限於上述實施方式。
傳統之尾燈、煞車燈時，光源係使用白熱燈、鹵素燈泡、HID燈、紅色LED等，來自該等燈之光，係利用光擴散構件及透鏡等來改變來自光源之光及於反射板反射之光的方向或使複數之燈朝向各自的方向，採取了以提高視覺辨識性為目的的改良設計。然而，前者時，只利用光擴散構件或透鏡，視覺辨識性的均一化有其限度，而有看起來明亮之方向及看起來暗澹之方向的缺點。此外，後者時，增設過多紅色LED數有消耗電力增大的缺點。
相對於此，使用於本發明之紅色燈的紅色發光構件時，螢光體從紅色燈所放出之光，係螢光體先吸收藍色光再進行發光，對全方向進行發光，發光沒有指向性。所以，將成形成適度形狀之紅色發光構件使用於本發明之紅色燈，可以得到亮燈時於任何方向皆有高視覺辨識性且視覺辨識性均一的紅色燈。此外，本發明之紅色發光 構件，因為係高效率地將藍色光轉換成紅色成份再利用，有消耗電力小於傳統的優點。
此外，紅色發光構件含有之複氟化物螢光體，因為適當而不會過高的藍色光吸收率，藍色光，於紅色發光構件表面附近不會全部被吸收，可到達紅色發光構件內部。所以，有紅色發光構件全體大致均一發光的優點。藉由此優點，成形成任意形狀之本發明的紅色發光構件，可以將其全體視為單一光源來處理，而可將其視為具有單一光源之紅色尾燈、紅色煞車燈等車輛用燈光裝置來設計。
因此，做為紅色尾燈、紅色煞車燈等車輛用燈光裝置，不受限於適用於傳統之點光源的設計，也可以採用以線光源、面光源為首之立體光源的多樣形狀紅色燈設計，紅色尾燈、紅色煞車燈等車輛用燈光裝置之設計自由度高於傳統，進而可以採用全新、嶄新的設計。
[實施例]
利用以下所示之實施例及比較例，來針對本發明進行具體說明，然而，本發明並未受限於下述實施例。
[實施例1]
製作第8圖所示之紅色燈。第8圖係本發明之紅色燈一例(第8實施方式)圖。該紅色燈8，係具備：橫剖面 四角形之有底筒形狀基材(反射器)80；配設於紅色燈8後方側(與紅色光之照射方向相反的方向)之基材80底板內面上，具有朝紅色燈前方側(紅色光之照射方向)進行藍色光發光的藍色LED81；相對於藍色LED81，與該藍色光之發光方向相對而配設於紅色燈8前方側(紅色光之照射方向)的平板狀紅色發光構件82；以及相對於紅色發光構件82，配設於紅色燈8之紅色光照射方向之更為前方，而以使紅色發光構件82發光之紅色成份(紅色光)及透射紅色發光構件82之紅色成份通過的方式，配設覆蓋於紅色發光構件82之紅色燈8前方側之平板狀的板狀保護罩(橙色透明樹脂罩)83。
從藍色LED81發光之藍色光，係直接或於燈內面(基材80內面)等進行反射再入射紅色發光構件82。入射至紅色發光構件82之藍色光，為紅色發光構件82含有之複氟化物螢光體所吸收，並被轉換成紅色成份。從紅色發光構件82發光之紅色成份，係直接或於燈內面等進行反射再照射紅色燈8前方(第8圖中之箭頭方向係其一例)。
藍色LED，係配置有2個輸出1W者。紅色發光物質，係以相對於聚丙烯含有10質量%之由K2(Si0.97Mn0.03)F6所示之複氟化物鹽(粒度：體積累計D50=22μm、D90=80μm)的混合物，來做為成形為厚度1mm、縱40mm、橫60mm之大小的紅色發光構件。將該紅色發光構件，以垂直於藍色LED之光軸(第8圖中之 一點虛線)的方式，配置於藍色LED前面之20mm距離處。此外，於紅色發光構件外側，配置著兼用做罩蓋的橙色樹脂製透明濾光片。燈基材部係以白色聚乙烯來製作。
針對該紅色燈，進行色度、正面方向及橫向之亮度及視覺辨識性的確認。該發光之色度，在C.I.E.色度座標上為x：0.68、y：0.30，以紅色燈而言，色相良好。此外，測定正面方向及橫向之亮度。以紅色燈之照射光軸做為0°，在0~70°範圍之亮度的測定結果，以照射光軸0°之亮度的相對強度標示於表1。該紅色燈，正面方向與橫向間之亮度的變化量小，廣泛範圍之視覺辨識性良好。而且，從間隔300m之距離進行白天及夜間之視覺辨識性的確認。結果如表2所示。任何時間帶，正面方向之視覺辨識性皆良好。視覺辨識性方面，也針對相對於紅色燈之照射光軸傾斜45°方向的視覺辨識性進行確認，良好而與正面方向沒有差異。
[實施例2]
除了紅色發光物質採用K2(Ti0.97Mn0.03)F6所示之複氟化物鹽(粒度：體積累計D50=25μm、D90=85μm)以外，以與實施例1相同之方式來製作紅色燈。
該紅色燈之發光光譜，如第9圖所示。此外，針對該紅色燈，進行色度、正面方向及橫向之亮度及視覺辨識性的確認。該發光之色度，在C.I.E.色度座標上為x：0.69、y：0.30，以紅色燈而言，色相良好。此外，測 定正面方向及橫向之亮度。以紅色燈之照射光軸做為0°，在0~70°範圍之亮度的測定結果，以照射光軸0°之亮度的相對強度標示於表1。該紅色燈，正面方向與橫向間之亮度的變化量小，廣泛範圍之視覺辨識性良好。而且，從間隔300m之距離進行白天及夜間之視覺辨識性的確認。結果如表2所示。任何時間帶，正面方向之視覺辨識性皆良好。視覺辨識性方面，也針對相對於紅色燈之照射光軸傾斜45°方向的視覺辨識性進行確認，良好而與正面方向沒有差異。
[比較例1]
製作第10圖所示之紅色燈。該紅色燈9，相對於第8圖所示之紅色燈，其差異處，光源係使用白色LED(Cree公司製CR-E)91，未使用紅色發光構件，使用厚度2mm之紅色透明丙烯酸板做為濾光片構件93。另外，第10圖中，90係基材(反射器)。白色LED，係配置有2個輸出1W者。
針對該紅色燈，進行色度、正面方向及橫向之亮度及視覺辨識性的確認。該發光之色度，在C.I.E.色度座標上為x：0.66、y：0.32，以紅色燈而言，色相良好。此外，測定正面方向及橫向之亮度。以紅色燈之照射光軸做為0°，在0~70°範圍之亮度的測定結果，以照射光軸0°之亮度的相對強度標示於表1。該紅色燈，照射光軸方向之亮度大約為實施例2的1.1倍，偏離照射光軸之橫 向，尤其是，從照射光軸傾斜50°以上之方向的亮度較低，極難看到發光。此外，發光為局限於LED部分之點狀，確認到強眩光。而且，從間隔300m之距離進行白天及夜間之視覺辨識性的確認。結果如表2所示。正面方向之視覺辨識性，雖然於白日陰天及夜間晴天時皆良好，然而，白天晴天及夜間雨天之正面方向視覺辨識性、及相對於紅色燈之照射光軸傾斜45°方向之視覺辨識性，任何時間帶皆低劣。
[比較例2]
製作第10圖所示之紅色燈。該紅色燈9，相對於第8圖所示之紅色燈，其差異處，光源係使用紅色LED(日亞化學工業股份有限公司製NS6R083T)91，未使用紅色發光構件，使用厚度2mm之無色透明樹脂罩93做為保護罩。紅色LED，係配置有4個輸出0.5W者。
該紅色燈之發光光譜如第11圖所示。此外，針對該紅色燈，進行色度、正面方向及橫向之亮度及視覺辨識性的確認。該發光之色度，在C.I.E.色度座標上為x：0.70、y：0.30，以紅色燈而言，色相良好。此外，測定正面方向及橫向之亮度。以紅色燈之照射光軸做為0°，在0~70°範圍之亮度的測定結果，以照射光軸0°之亮度的相對強度標示於表1。該紅色燈，照射光軸方向之亮度大約為實施例1的2倍，但偏離照射光軸之橫向時，尤其是，從照射光軸傾斜40°以上之方向的亮度較低，極難看到發 光。此外，發光為局限於LED部分之點狀，確認到強眩光。而且，從間隔300m之距離進行白天及夜間之視覺辨識性的確認。結果如表2所示。正面方向之視覺辨識性，雖然於白天晴天、白日陰天及夜間晴天時皆良好，然而，夜間雨天之正面方向的視覺辨識性及相對於紅色燈之照射光軸傾斜45°方向之視覺辨識性，任何時間帶皆低劣。
1‧‧‧紅色燈
10‧‧‧基材(反射器)
11‧‧‧藍色LED
12‧‧‧紅色發光構件
13‧‧‧保護罩
111‧‧‧元件(發光部)

Claims (14)

  1. 一種紅色燈，其特徵為：含有做為光源進行藍色光發光之藍色LED、及被照射藍色光之紅色發光構件，該紅色發光構件包含樹脂、及含有吸收藍色光來發出含有紅色成份之光的複氟化物螢光體。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之紅色燈，其中上述樹脂係熱塑性樹脂。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之紅色燈，其中上述熱塑性樹脂係從聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、ABS樹脂及丙烯酸樹脂所選取之1種以上的熱塑性樹脂。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之紅色燈，其中上述樹脂係熱硬化性樹脂。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之紅色燈，其中上述熱硬化性樹脂係從酚醛樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂及聚氨酯樹脂所選取之1種以上的熱硬化性樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之紅色燈，其中上述複氟化物螢光體係以錳活化之複氟化物鹽。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之紅色燈，其中上述複氟化物鹽係以下述式(1)M2(A1-xMnx)F6 式(1)(式中，M係從Li、Na、K、Rb及Cs所選取之1種 以上的元素，A係從Si、Ge及Ti所選取之1種以上的元素，x為0.001以上、0.3以下)所表示的複氟化物鹽。
  8. 如申請專利範圍第6項所記載之紅色燈，其中上述複氟化物鹽係以下述式(2)K2(Si1-xMnx)F6 式(2)(式中，x為0.001以上、0.3以下)所表示的複氟化物鹽。
  9. 如申請專利範圍第1項所記載之紅色燈，其中於紅色光照射光路上，更具備濾色片構件。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載之紅色燈，其中於紅色光照射光路上，更具備濾光片構件，用以抑制上述藍色LED之發光中未被上述複氟化物螢光體吸收而通過紅色發光構件之藍色光朝紅色燈之光照射方向前方照射。
  11. 如申請專利範圍第1項所記載之紅色燈，其中上述藍色LED，係以沿著紅色燈之照射光軸的紅色光行進方向與藍色LED之發光光軸上之藍色光行進方向不同之方向的方式來進行配設，至少於上述藍色LED之發光光軸上的藍色光行進方向前方，配設有上述紅色發光構件。
  12. 如申請專利範圍第1項所記載之紅色燈，其中上述紅色發光構件之有效部厚度為0.5mm以上。
  13. 一種車輛用燈光裝置，其特徵為： 具備申請專利範圍第1至12項之其中任一項所記載的紅色燈。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載之車輛用燈光裝置，其中係紅色尾燈或紅色煞車燈。
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