JP2008230512A - 車載用外気温度表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度むらや色むらの少ない異なる色が表示可能な発光セグメントを用いて、走行中の路面の凍結の恐れの有無を知らせる表示装置を安価に製造すること。
【解決手段】発光表示の輪郭形状は、マスクシート材が印刷されていない部位である表示窓１７１ａによって形成されている。第２のＬＥＤ１２０Ｂの近傍には、蛍光体は配置されない。遮光性枠体１４０は、環状に形成されており、その環の一部は、横向きのＶ字形に内側へ凹んでいる。セパレータ１４０ａは、このＶ字形の凹部から構成されている。このセパレータ１４０ａは、第１のＬＥＤ１２０Ｗ及びその周辺の封止樹脂と、青色発光する第２のＬＥＤ１２０Ｂとの間に介在していて、第２のＬＥＤ１２０Ｂから出力される青色光が直接封止樹脂１５０に当ることを阻止している。このため、封止樹脂１５０に混入されている蛍光体に第２のＬＥＤ１２０Ｂからの出力光が直接入射することはない。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の外気温度を検出して、例えばキャビンのフロントパネルなどに表示する車載用の外気温度表示装置に関する。

路面凍結の恐れの有無などについて表示する車両用表示装置としては、例えば下記の特許文献１に記載されている車両用表示装置などが公知である。この従来の車両用表示装置は、走路面上の凍結の恐れのある部分を、車両のフロントガラス上に特殊な投影手段（ヘッドアップディスプレイ）を用いて、運転者に対して図示するものである。

また、ＬＥＤを用いた発光表示装置の発光セグメントの構成形態としては、例えば下記の特許文献２に記載されているものなどが公知である。この従来技術は、透光性の樹脂からなる環状の囲繞部で発光ダイオードを囲い込み、その環の中に透光性の封止樹脂を流し込んでその発光ダイオードを封止するものである。即ち、この従来技術においては、蛍光体を含有する透光性の封止樹脂で所定の枠内に配設されたＬＥＤを封止し、それらの蛍光体をその枠内で蛍光発光させることにより所望の発光表示形状を形成しており、この従来技術によれば、所望の発光セグメントの輪郭形状をその枠（囲繞部）の形状によって任意かつ容易に形成することができる。
特開２００６−２４３８８８ 特開２００６−６６７８６

しかしながら、上記の特許文献１に記載の表示手段（ヘッドアップディスプレイ）は、装置が非常に大掛りとなるため、製造コストや車両搭載性などの面で格段に不利である。そこで、本願発明者は、キャビンのフロントパネルにおいて外気温度を表示する際のその表示色の変更によって、走行中の路面上に凍結の恐れがあることを簡潔に運転者に知らせることを思い付いた。

しかし、特許文献２に記載の従来技術に基づいて発光セグメントを構成すると、ＬＥＤの配設箇所の直上部分の発光輝度だけがその他の部分に比べて格段に高くなってしまうので、この輝度むらのために、当該発光セグメントの大きさや形状やＬＥＤの搭載個数などによっては、その１つの発光セグメントを、輝度むらのない一纏まりの発光表示として視認することが難しいと言う問題が生じる。

また、ＬＥＤ発光表示装置を製造する際には、用いるＬＥＤの種類（自発光色や型式など）を極力少なくして、製造コストをできるだけ抑えたいと言う要求がある。しかし、上記の従来技術を応用しても、１種類の発光色しか出力しない同型のＬＥＤだけを用いると、たとえ従来の様に蛍光体を利用したとしても、１つの発光セグメント上において、明らかに異なる複数色の色表示を行うことはできない。また、色むらの発生を回避することも困難である。

その理由は、１つの発光セグメント上において複数個の同型ＬＥＤ（同発光色のＬＥＤ）を用いる際に、たとえ１つのＬＥＤの周囲だけに蛍光体を局所的に偏在させる構成を採用したとしても、他のＬＥＤが発光する際に、他のＬＥＤの発光がその蛍光体に簡単に入射してしまうからである。このため、１種類の発光色しか出力しない同型のＬＥＤだけを用いる場合には、たとえ従来の様に蛍光体を利用したとしても、色むらのない発光表示を複数色にわたって行うことは困難となる。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、異なるタイミングで、輝度むらや色むらの少ない異なる色を表示可能な発光セグメントを有するＬＥＤ表示装置を用いて、走行中の路面の凍結の恐れの有無を知らせる表示装置を安価に製造することである。

上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第１の手段は、車両の外気温度を検出して表示する車載用の外気温度表示装置において、該車両の外気温度を検出する外気温度検出手段と、発光色が複数色にわたって切り換わる発光セグメントにより外気温度を表示するＬＥＤ発光表示装置と、走行中の路面が凍結しているか否かを推定する路面凍結推定手段と、推定された路面状態に基づいて外気温度の表示色を決定する表示色決定手段とを備え、上記のＬＥＤ発光表示装置に、周辺に配置された蛍光体を蛍光発光させつつ自発光する第１のＬＥＤと、この第１のＬＥＤに対して独立に発光する第２のＬＥＤと、上記の発光セグメントの上部に配置されてその発光セグメントの発光表示の輪郭形状をマスクする遮光性のマスクシート材と、第２のＬＥＤの発光が上記の蛍光体に直接入射しない様に、第２のＬＥＤの配設領域と蛍光体の配設領域とを分離する遮光性のセパレータと、上記の発光セグメントの発光部を構成する光拡散体が混入された透光性の封止樹脂と、この封止樹脂を側方から囲む遮光性枠体とを備え、上記の蛍光体、第１のＬＥＤ、及び第２のＬＥＤを、上記のマスクシート材でマスクされる被マスク領域に配置することである。

ただし、上記の表示色決定手段によって、推定された路面状態に基づいて外気温度の表示色を決定する目的は、車両がスリップし易い状態にあること、またはその可能性を運転者に知らせるためであり、例えば通常時は外気温度の表示色を白色などとし、路面凍結時には外気温度の表示色を青色などに変更することによって、その様な警報が可能となる。ただし、これらの色の取り決めは任意でよい。
また、上記のセパレータと遮光性枠体については、できるだけ上記のマスクシート材でマスクすることが望ましく、もしマスクシート材でマスクされない部位が上記のセパレータや遮光性枠体にある場合には、その部位の少なくとも上方に露呈する上端部については、黒色または暗色とすることが望ましい。
また、上記の第１のＬＥＤと第２のＬＥＤの発光色や発光ピーク波長は、必ずしも同じである必要はなく、発光色が明らかに異なるＬＥＤを用いてもよい。また、各ＬＥＤの実装形態は任意でよく、フリップチップ実装によるものでも、ワイヤーボンディングによるものでもよい。

また、ＬＥＤの配向については、水平置き（横置き）垂直置き（縦置き）斜め置きなど任意でよいが、水平方向に光が多く出力される様に配置して、封止樹脂中の光拡散体によってその向きの光を上方などに反射させることが望ましい。ただし、特にフェイスアップまたはフェイスダウンで実装する場合には、横方向への光取り出しに有利な肉厚のサファイア基板を用いたＬＥＤを採用することが望ましい。
また、上記の第１のＬＥＤと第２のＬＥＤは、同時に点灯させてもよい。これらの点灯のタイミング制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）については任意とする。

また、本発明の第２の手段は、上記の第１の手段において、上記の第１及び第２のＬＥＤを青色発光のＬＥＤとし、上記の蛍光体を、青色光を黄色光に変換する蛍光体にすることである。
また、本発明の第３の手段は、上記の第１又は第２の手段において、該車両のエンジンのオーバーヒートの発生を予測するオーバーヒート予測手段を更に備え、かつ、上記の発光セグメントに、上記の第１及び第２のＬＥＤと発光色が異なる第３のＬＥＤを備えることである。

また、本発明の第４の手段は、上記の第１乃至第３の何れか１つの手段において、上記の遮光性枠体を黒色または暗色の材料から構成することである。
また、本発明の第５の手段は、上記の第１乃至第４の何れか１つの手段において、上記のマスクシート材の裏面を、反射部材、反射剤、または反射作用を奏する塗料による反射面で形成することである。

また、本発明の第６の手段は、上記の第１乃至第５の何れか１つの手段において、配線基板の上面に塗布されて隔壁状に硬化した樹脂から上記の遮光性枠体を形成することである。
また、本発明の第７の手段は、上記の第１乃至第５の何れか１つの手段において、上記の封止樹脂の充填領域を平板状の基材に形成された貫通孔の内部空間から構成し、上記の基材が積層状に重なって接合された配線基板の上面から上記の充填領域の底面を構成し、上記の遮光性枠体を上記の貫通孔の側壁部から構成することである。

また、本発明の第８の手段は、上記の第１乃至第７の何れか１つの手段において、上記の封止樹脂の底面または側面の少なくとも一部に、反射部材、反射剤、または反射作用を奏する塗料を備えることである。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。

以上の本発明の手段によって得られる効果は以下の通りである。
即ち、本発明の第１の手段によれば、外気温度を表示する表示部の表示色を変更するだけで、走行中の路面の凍結の恐れの有無を運転者に知らせることができるので、その警報表示部の装置構造を極めて簡潔に構成することができる。例えば、路面凍結時に外気温度の表示色を青色または水色などに変更することによって、その状況を運転者の感覚に訴えることができるので、これにより、スリップの危険性を運転者に感覚的に認知させることができる。このため、本発明の第１の手段によれば、極めて安価に路面凍結の警報表示装置を構成することができる。

また、本発明の第１の手段によれば、蛍光体、第１のＬＥＤ、及び第２のＬＥＤの各発光は、上記の光拡散体に当たって間接的に上方に取り出され、直接上方に取り出されることはない。即ち、被マスク領域に配置される蛍光体、第１のＬＥＤ、及び第２のＬＥＤを外部から直接目視することはできず、それらの間接光だけを封止樹脂を通して見ることができる。このため、発光セグメントの発光表示領域中には局所的に格段に高輝度になる部位がなくなる。即ち、１つの発光セグメントの全体にわたって、発光輝度の分布に特段のムラがなくなって、輝度分布は全体的に略一定に安定する。このため、本発明の第１の手段によれば、１つの発光セグメントの発光表示を一纏まりの発光表示として視認させることができる。

また、第１のＬＥＤが点灯し、第２のＬＥＤが消灯している時には、蛍光体の蛍光発光と第１のＬＥＤの発光との各色が良好に混合された略均一な混合色が、上記の封止樹脂から上方に出力される。また、第２のＬＥＤが点灯し、第１のＬＥＤが消灯している時には、その発光は上記のセパレータの遮光作用により上記の蛍光体には殆ど入射しないので、これによって、混合色は殆ど生成されずに第２のＬＥＤの自発光色がそのまま封止樹脂から出力される。
このため、たとえ上記の第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとが同じ発光色を有するＬＥＤであったとしても、該発光セグメントの発光色をタイミングによって可変制御することができ、従来の様な色むらも生じない。また、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとが異なる発光色を有する場合にも、第２のＬＥＤの発光が上記の蛍光体に直接入射することはないので、やはり同様にして、第２のＬＥＤの自発光色をそのまま上記の封止樹脂から上方に出力することができる。

したがって、本発明の第１の手段によれば、１つの発光セグメントにおいて、輝度むらや色むらの少ない複数の発光色（混合色と自発光色）をタイミングによって切り換えて出力することができる。
また、上記の第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを同じＬＥＤで構成しても、輝度むらや色むらの少ない複数の色をタイミングによって変化させて発光させることができるので、特にこの場合には、タイミングによって発光色が変化する発光セグメントを備えたＬＥＤ発光表示装置の製造コストをより安く抑えることができる。
また、封止樹脂に混入される光拡散体の作用により、本発明のＬＥＤ発光表示装置では、その発光表示部（発光セグメント）を斜視した場合にも、高い視認性を得ることができる。また、ここで特に、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを同時に点灯させた場合には、新たな別の混合色のより高輝度の発光表示を該発光セグメント上で行うことができる。

また、特に、本発明の第２の手段によれば、青色及び白色の２色を青色発光の同一のＬＥＤのみを用いて出力することができるので、タイミングにより青色（自発光色）及び白色（混合色）の少なくとも２色の内の何れか１色で発光する、発光色可変の発光セグメントを安価に構成することができる。また、ここで特に、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを同時に点灯させた場合には、更により高輝度の青白い発光表示を該発光セグメント上で行うことができる。

また、本発明の第３の手段によれば、エンジンのオーバーヒートの発生が予測される際に、外気温度の表示を上記の第３のＬＥＤの自発光色で発光する発光セグメントによって行うことができる。このため、本発明の第３の手段によれば、更にエンジンのオーバーヒートの発生が予測される状況に関しても、外気温度と共に第３のＬＥＤの自発光色で運転者に知らせることができる。

また、本発明の第４の手段によれば、各発光セグメントの光が、隣の発光セグメントの封止樹脂に漏れることがなく、発光表示の輪郭もぼやけ難くなるので、コントラストに優れた良好な発光表示を実現することができる。
また、本発明の第５の手段によれば、マスクシート材の裏面に当たった光が、マスクシート材に吸収されることなく、封止樹脂の方に反射されて効果的に再利用されるので、光の取り出し効率が向上する。
また、本発明の第６の手段によれば、上記の遮光性枠体を、配線基板の上面に容易に形成することができる。即ち、その遮光性枠体を形成する樹脂の塗布は、例えばスクリーン印刷などによって実施することもできるし、ディスペンサーなどを用いて行うこともできる。

また、本発明の第７の手段によれば、例えば板状の基材に貫通孔を空けて、その孔の内部空間をＬＥＤの搭載部として各孔にＬＥＤを配設することによって、上記の遮光性枠体を正確かつ容易に形成することができる。また、配線基板の上面全面を例えば蛍光塗料や白色塗料などで一様に予め着色しておけば、その面に上記の板状の基材を層状に重ね合わせて接合するだけで、ＬＥＤの光や光拡散体を有する封止樹脂からの光を良好に反射する反射部材を容易に形成することもできる。

また、本発明の第８の手段によれば、封止樹脂の側面または底面に接する部材によって、蛍光体やＬＥＤからの発光が吸収されることなく、それらの光は封止樹脂の中に反射されるので、光の取り出し効率が向上する。

なお、上記の路面凍結推定手段は、当該車両が走行中の路面が凍結している可能性の大小を判定する手段であり、この様な推定手段は、例えば、特開２００５−３０６３０５や特開２００６−２４３８８８などに開示されている従来技術に基づいて、容易に構成することができる。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。

図１に、本実施例１の車載用外気温度表示装置３００の論理的な構成図を示す。この車載用外気温度表示装置３００は、図２に表示形式が例示されるＬＥＤ発光表示装置２００の外気温度表示領域２１０に、本車載用外気温度表示装置３００を搭載する車両の外気温度を表示するためのものであり、その外気温度Ｔは本図１の外気温度検出手段３１１によって検出される。
図１の路面凍結推定手段３１２は、当該車両が走行中の路面が凍結している可能性の大小を判定する手段であり、その凍結の可能性が所定の閾値よりも高いと判定された場合には、その出力信号Ｓ１を１とする。また、その凍結の可能性が所定の閾値よりも低いと判定された場合には、その出力信号Ｓ１を０とする。

表示パターン編集手段３２０は、ＬＥＤ発光表示装置２００の外気温度表示領域２１０に表示すべき発光表示情報（外気温度Ｔなど）の表示パターンを編集する手段であり、物理的には、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力インターフェイスなどを有する図示しないコンピュータから構成されている。また、このコンピュータを動作させる後述のプログラム（図６）によって、図１の表示色決定手段３２１及び点灯ＬＥＤ選択手段３２２が実現される。上記の表示パターンを一意に規定する制御信号は、表示パターン編集手段３２０からＬＥＤドライバ３３０に対して転送され、このＬＥＤドライバ３３０からの給電によって、その所望の表示パターンがＬＥＤ発光表示装置２００の外気温度表示領域２１０上に実現される。

図２は、当該車載用外気温度表示装置３００の一部であるＬＥＤ発光表示装置２００の正面図である。上記の外気温度表示領域２１０は、このＬＥＤ発光表示装置２００の中央部分に設けられており、２連の７セグメント２１１によって、理論的には−９℃〜９９℃の範囲内の任意の温度を１桁乃至２桁で表示することが可能である。

図３に、この２連の７セグメント２１１の拡大図を示す。マスクシート材１７１は透光性の樹脂シート上に印刷された黒色のシリコン樹脂から形成されており、その厚さは約０．２ｍｍである。アラビア数字などを表示するための所謂７セグメントを構成している発光セグメント１００の発光表示の輪郭形状は、上記のマスクシート材１７１が印刷されていない部位である表示窓１７１ａによって形成されており、封止樹脂１６０の中に混入されている光拡散体からの反射光は、この表示窓１７１ａの枠内を通過して外部に放出される。

図４に、上記の発光セグメント１００の断面図を示す。この断面図は、発光セグメント１００の組立前の図面であり、その組立後は、光反射剤１７２は遮光性枠体１４０に、マスクシート材１７１は有色樹脂１８０に、それぞれ上下方向に互いに接近して、相互に接合された位置関係になる。
上記のマスクシート材１７１は透光性の樹脂シート１７０の上面に印刷されたものであり、マスクシート材１７１の下方に位置する樹脂シート１７０の裏面上には、光を下方に良好に反射させる光反射剤１７２が塗布されている。また、このマスクシート材１７１や表示窓１７１ａは、平板状の透光性の有色樹脂１８０で覆われている。この有色樹脂１８０は、外部からの入射光が表示窓１７１ａを通って封止樹脂１６０に入射することを防止するためのものである。透光性のシリコンからなる封止樹脂１６０には、酸化チタン（ＴｉＯ_x ）からなる光拡散体の粒子が混入されており、青色発光の第１のＬＥＤ１２０Ｗから出力される青色光は、この光拡散体を含有する封止樹脂１６０を介して、間接的に外部に放出される。

厚さ１．２ｍｍのガラスエポキシ材（ＦＲ−４）からなる絶縁基板１１０の上面１１０ａには、銅（Ｃｕ）からなる層状のリード電極１１１，１１２が形成されており、第１のＬＥＤ１２０Ｗの裏面は、銀ペーストからなるダイボンド材１３１によってリード電極１１２に接合されている。この第１のＬＥＤ１２０Ｗは、サファイア基板の上に III族窒化物系化合物半導体の半導体層を積層したものであり、そのｐ電極はボンディングワイヤー１３２によってリード電極１１１に電気的に接続されている。また、そのｎ電極はボンディングワイヤー１３３によってリード電極１１２に電気的に接続されている。また、リード電極１１２は、絶縁基板１１０に形成されたスルーホール１１０ｃの内部に充填された充填金属１１４を介して、絶縁基板１１０の裏面に成膜された銅（Ｃｕ）からなる配線パターン１１５に接続されている。この配線パターン１１５の露出面及び絶縁基板１１０の裏面１１０ｂの各一部には、シリコン製の絶縁膜１１６が成膜されている。この絶縁膜１１６は、配線パターン１１５に係わる不測の短絡を防止するためのものである。

上記のＬＥＤ１２０Ｗは、透光性のシリコン樹脂を用いて２段階に封止されている。その一段目は、粒子状の蛍光体を含有する透光性のシリコン樹脂からなる封止樹脂１５０によって封止されている。ここで含有される蛍光体は、Ｃｅ：ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光剤）であり、これによって、青色光を黄色光に波長変換することができる。なお、この封止樹脂１５０の上部には、マスクシート材１７１があるため、この封止樹脂１５０及び第１のＬＥＤ１２０Ｗは、有色樹脂１８０の上方からは目視することができない。

一方、二段目の封止は、上記の封止樹脂１６０によって行われている。このため、封止樹脂１５０からその外部に放射される出力光は、青色光と黄色光との混合色である白色となり、それらの出力光の多くは、上記の光拡散体に反射され、表示窓１７１ａを通過して、有色樹脂１８０の上方に取り出される。
樹脂膜１１３は、黒色のシリコン樹脂を絶縁基板１１０の上面１１０ａまたはリード電極１１１，１１２の上面にスクリーン印刷したものであり、その上の遮光性枠体１４０は、ディスペンサーを用いて塗布された黒色のシリコン樹脂から形成されている。そして、この遮光性枠体１４０の封止樹脂１６０に接する側の側壁面上には、反射剤１４１が塗布されている。

図５に、上記の発光セグメント１００の平面図を示す。この平面図は、ワイヤーボンディング及び上記の封止処理を実施する前の状態を示すものであり、分り易くするために樹脂膜１１３の図示は省略してある。図４の断面は、本図５におけるＡ−Ａ′断面を示すものであり、本図５において本発明における第２のＬＥＤ１２０Ｂは、第１のＬＥＤ１２０Ｗに対して上下対称形に配置されている。ただし、第２のＬＥＤ１２０Ｂは、上記の封止樹脂１６０によってのみ１段階で封止される。このため、第２のＬＥＤ１２０Ｂの近傍には、蛍光体は配置されない。

遮光性枠体１４０は、環状に形成されており、その環の一部は、横向きのＶ字形に内側へ凹んでいる。セパレータ１４０ａは、このＶ字形の凹部から構成されており、遮光性枠体１４０と同一材料で同一工法によって同時に形成されたものである。このセパレータ１４０ａは、封止樹脂１５０と青色発光する第２のＬＥＤ１２０Ｂとの間に介在していて、第２のＬＥＤ１２０Ｂから出力される青色光が直接封止樹脂１５０に当ることを阻止している。このため、封止樹脂１５０に混入されている蛍光体に、第２のＬＥＤ１２０Ｂからの出力光が直接入射することはない。

このため、第２のＬＥＤ１２０Ｂが点灯している時は、封止樹脂１６０が含有する光拡散体によって反射された青色光だけが、図３〜図５の表示窓１７１ａの枠内から外部に出力される。また、第１のＬＥＤ１２０Ｗが点灯している時は、封止樹脂１６０が含有する光拡散体によって反射された青色光と、波長変換された上記の黄色光とが混合されて、その白色光が表示窓１７１ａの枠内から外部に出力される。

したがって、この発光セグメント１００を用いれば、白色の発光表示と青色の発光表示の何れをも任意に選択して実施することができる。このため、本実施例１のＬＥＤ発光表示装置２００においては、従来の青色表示の際の色むらの問題が生じない。また、上記の構造によれば、第１及び第２の各ＬＥＤ（１２０Ｗ，１２０Ｂ）と封止樹脂１５０に混入された蛍光体は、何れもマスクシート材１７１によってマスクされる被マスク領域に配置されるので、本ＬＥＤ発光表示装置２００を目視した際には、表示窓１７１ａの枠内には、発光強度が局所的に高い部分が存在しなくなる。このため、本実施例１の構成に従えば、発光強度むらの少ない発光表示装置を実現することができる。
また、上記の第１のＬＥＤ１２０Ｗと第２のＬＥＤ１２０Ｂには、同一の青色発光の発光ダイオードを用いることができるので、これによって、ＬＥＤ発光表示装置２００の製造コストを削減することができる。

図６に、上記の表示パターン編集手段３２０を実現するプログラムのフローチャートを示す。まず最初にステップＳ１１０では、上記の外気温度検出手段３１１と路面凍結推定手段３１２より、上記の外気温度Ｔと出力信号Ｓ１を入力する。
次に、ステップＳ１２０では、出力信号Ｓ１の値を判定し、その値が１（：路面凍結の可能性が大きい。）であればステップＳ１４０へ、そうでなければステップＳ１５０へ処理を移す。

ステップＳ１４０，Ｓ１５０の各ステップでは、外気温度表示領域２１０に出力する表示パターンの表示色を指定するためのカラーコードＣＬを設定する。例えば、ステップＳ１４０においてカラーコードＣＬに指定するキャラクタコード’Ｂ’は、青色表示を行うことを示している。また、ステップＳ１５０のキャラクタコード’Ｗ’は白色表示を示している。言い換えれば、以上のステップＳ１２０、Ｓ１４０及びＳ１５０によって、前述の図１の表示色決定手段３２１が構成されている。

次に、ステップＳ１７０では、表示すべき外気温度Ｔを１桁または２桁の整数（−９〜９９）に変換し、その値に基づいて、発光表示すべき個々の発光セグメント１００（図３）をそれぞれ選択する。この時、上記のカラーコードＣＬに設定されているキャラクタコードが’Ｗ’であれば、表示パターンに対応する点灯すべき発光セグメント１００の第１のＬＥＤ１２０Ｗを選択する。また、キャラクタコードが’Ｂ’であれば表示パターンに対応する点灯すべき発光セグメント１００の第２のＬＥＤ１２０Ｂを選択する。そして、それらの選択に基づいて、各ＬＥＤを点灯させるための制御信号を生成する。即ち、このステップＳ１７０が、上記の点灯ＬＥＤ選択手段３２２（図１）に相当している。

次に、ステップＳ１８０では、生成されたそれらの制御信号をＬＥＤドライバ３３０に転送することによって、ＬＥＤドライバ３３０を起動する。
そして、ステップＳ１８０実行後は、最初のステップＳ１１０に処理を戻して、以上の処理を周期的に繰り返し実行する。その繰り返しの制御周期は任意でよい。

以上の制御手順に従えば、路面凍結の恐れがある場合には、ＬＥＤ発光表示装置２００の外気温度表示領域２１０に表示される外気温度Ｔなどの表示パターンは、青色発光によって表示される。また、その他の通常時には、それらの表示パターンは、白色で表示される。したがって、この車載用外気温度表示装置３００によれば、路面凍結の推定情報を、外気温度表示領域２１０に表示される外気温度の色によって、当該車両の運転者に随時的確に知らせることができる。

また、上記の青色表示の代わりに、例えば、青色と白色とを交互に点灯させる様にしてもよい。或いは、青→白→消灯→青→白→消灯→・・・などの様に、点灯色を交互に変化させながら、消灯と点灯とを周期的に繰り返す様にしてもよい。これらのＬＥＤの点灯制御によれば、路面凍結に関する可能性を当該車両の運転者に、更により効果的に知らせることができる。

図７に本実施例２の車載用外気温度表示装置３０１の論理的な構成図を示す。この車載用外気温度表示装置３０１は、実施例１の車載用外気温度表示装置３００を拡張したものであり、路面凍結推定手段３１２に対して並列に、オーバーヒート予測手段３１３が新たに設けられている点が最も大きな特徴である。このオーバーヒート予測手段３１３は、当該車両のエンジンがオーバーヒートを起こす可能性の大小を判定する手段であり、その可能性が所定の閾値よりも高いと判定された場合には、その出力信号Ｓ２を１とする。また、その可能性が所定の閾値よりも低いと判定された場合には、その出力信号Ｓ２を０とする。この様な予測手段は、例えば、実開平７−８７４７や特開平６−１４６９８３などに開示されている従来技術に基づいて、容易に構成することができる。
また、ＬＥＤ発光表示装置２０１は、先の実施例１のＬＥＤ発光表示装置２００（図２）と同様の表示装置であるが、ここでは、以下に説明する３色表示が可能な発光セグメント１０１（図８）が用いられるため、このＬＥＤ発光表示装置２０１は、３色表示対応のＬＥＤドライバ３３１によって発光駆動される。

上記のＬＥＤ発光表示装置２０１に用いられる本実施例２の発光セグメント１０１の平面図を図８に示す。この発光セグメント１０１は、実施例１の発光セグメント１００を若干拡張した構造を有しており、図５と本図８とを対照すると分かる様に、本実施例２の発光セグメント１０１には、赤色発光する第３のＬＥＤ１２０Ｒが更に具備されている。この第３のＬＥＤ１２０Ｒの裏面は、第１のＬＥＤ１２０Ｗと同様のダイボンディングによってリード電極１１２′の上面に接合されており、また、そのリード電極１１２′はリード電極１１２と同様に、絶縁基板の上面１１０ａ上に積層された銅被膜からなる。そして、このリード電極１１２′には、第３のＬＥＤ１２０Ｒのｎ電極がボンディングワイヤー１３３によって電気的に接続されている。

また、本発光セグメント１０１においては、本図８の右側の遮光性枠体１４０の一部（拡張部分１４０ｂ）が上記の第３のＬＥＤ１２０Ｒをも内包する様に、外側（右側）に凸に湾曲させて拡張形成されており、この拡張によって、本図８の遮光性枠体１４０の環内で、かつ、表示窓１７１ａの枠外に位置する右側の被マスク領域として新たな拡張領域が設けられている。上記のリード電極１１２′の殆どの領域は、その拡張領域の中央部を占める主要部に形成されている。なお、遮光性枠体１４０と同様に拡張部分１４０ｂの内壁面にも、図４に示した反射剤１４１が塗布されている。この拡張部分１４０ｂの内壁面は、図８に図示する様に略二次曲線状の凹面を形成している。ここで、第３のＬＥＤ１２０Ｒは、発光を本発光セグメント１０１の全体に良好に分散させるために、この二次曲線の焦点上に配置することが望ましいが、必ずしもその必要はない。

以上の発光セグメント１０１の構成に従えば、第１のＬＥＤ１２０Ｗのみを点灯させた場合には発光セグメント１０１は白色発光し、第２のＬＥＤ１２０Ｂのみを点灯させた場合には青色発光し、第３のＬＥＤ１２０Ｒのみを点灯させた場合には赤色発光する。そして、第３のＬＥＤ１２０Ｒから出力される赤色光は、図４の封止樹脂１５０に含まれる蛍光体に直接入射しても、その蛍光体を励起発光させることはない。また、これら３つのＬＥＤは何れも表示窓１７１ａの枠外の被マクス領域中に配置されている。したがって、この発光セグメント１０１においては、白色、青色、赤色の少なくとも３色をそれぞれ、色むら及び輝度むらなく表示することができる。また、これらの点灯の組み合わせも任意であり、その様な組み合わせ点灯を行えば、任意の混合色をそれぞれ、同様の作用に基づく発光の重ね合わせによって、色むら及び輝度むらなく表示することができる。

図７の表示パターン編集手段３２０′を実現するプログラムのフローチャートを図９に示す。このプログラムは、先の実施例１の図６のプログラムを拡張したものであり、ステップＳ１１０′における入力情報には、上記の出力信号Ｓ２が追加されている。また、この値を判定するためのステップＳ１３０が追加されているので、Ｓ２＝１であった場合には、前述のカラーコードＣＬには、赤色表示を指定するコード’Ｒ’がステップＳ１６０において設定される。そして、これらの処理が、図７の表示色決定手段３２１′を実現している。

また、次のステップＳ１７０′（３２２′）では、表示すべき外気温度Ｔを１桁または２桁の整数（−９〜９９）に変換し、その値に基づいて、発光表示すべき個々の発光セグメント１０１をそれぞれ選択する。この時、上記のカラーコードＣＬに設定されているキャラクタコードが’Ｗ’であれば、表示パターンに対応する点灯すべき発光セグメント１００の第１のＬＥＤ１２０Ｗを選択する。また、キャラクタコードが’Ｂ’であれば表示パターンに対応する点灯すべき発光セグメント１００の第２のＬＥＤ１２０Ｂを、また、キャラクタコードが’Ｒ’であれば表示パターンに対応する点灯すべき発光セグメント１０１の第３のＬＥＤ１２０Ｒをそれぞれ選択する。そして、それらの選択に基づいて、各ＬＥＤを点灯させるための制御信号を生成する。
次に、ステップＳ１８０′では、生成されたそれらの制御信号をＬＥＤドライバ３３１に転送することによって、ＬＥＤドライバ３３１を起動する。

以上の制御手順に従えば、路面凍結の恐れがある場合には、ＬＥＤ発光表示装置２０１に表示される外気温度Ｔなどの表示パターンは、青色発光によって表示される。また、エンジンがオーバーヒートしそうな場合には、外気温度Ｔなどの表示パターンは、赤色発光によって表示される。また、その他の通常時には、それらの表示パターンは、白色で表示される。
したがって、この車載用外気温度表示装置３０１によれば、路面凍結の推定情報やオーバーヒートの予測情報などを、表示される外気温度の色によって、当該車両の運転者に随時的確に知らせることができる。また、赤色表示、青色表示、白色表示の何れの発光表示についても、色むらや輝度むらが生じないので、極めて視認性に優れた外気温度の表示を常時行うことができる。

図１０に、実施例１の発光セグメント１００のその他の変形例を例示する。即ち、この図１０は、先の発光セグメント１００を若干変形した本実施例３の発光セグメント１０２の断面図である。本図１０における各符号の内、図４と同じ符号については、図４と同様の部位を示している。この発光セグメント１０２における発光セグメント１００との主な相違点は、次の２点である。

（相違点１）封止樹脂１６０の充填領域は、平板状の樹脂製の基材１４５に形成された貫通孔の内部空間から形成されている。即ち、反射剤１４１の塗布面がその貫通孔の内壁面に相当しており、この基材１４５が積層状に重ねて接合された配線基板１１０の上面１１０ａで、上記の充填領域の底面が形成されている。そして、この貫通孔の側壁部を構成する基材１４５によって、封止樹脂１６０を側方から囲い込んで拘持する遮光性枠体が構成されている。
（相違点２）透光性のシリコン樹脂からなる封止樹脂１５１には、蛍光体は含有されておらず、硬化処理後の封止樹脂１５１の露出表面上に蛍光体層１５５が、塗布によって成膜されている。

例えば、以上の発光セグメント１０２の様に、封止樹脂１６０を側方から囲い込んで拘持する遮光性枠体は、基材１４５に対する穴あけ処理によっても形成することができる。また、上記の構成に従えば、蛍光体層１５５は非常に薄く均一に成膜することができるため、これにより、蛍光体に必要以上に多数回衝突してから外部に放出される発光（光子）が無くなり、発光セグメント１０２の発光効率が向上する。

なお、図１０の第１のＬＥＤ１２０Ｗは、肉厚のサファイア基板１２１の上に発光層を含む半導体層１２２を結晶成長させたものであるが、この様な肉厚のサファイア基板１２１を用いれば、横方向への光の取り出し効率の点で有利になる。

〔その他の変形例〕
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。
（変形例１）
例えば、上記の実施例１では、図４、図５の遮光性枠体１４０は、ディスペンサーを用いて塗布したが、この遮光性枠体１４０は、スクリーン印刷を多数回繰り返し重ねて積層することによっても形成することができ、その様な方法によっても精度よく形成することができる。

（変形例２）
また、図３、図５の発光セグメント１００の表示窓１７１ａは、周知の所謂７セグメントを構成するのに好適な形状に形成されているが、この様な表示窓１７１ａの輪郭形状は任意である。即ち、本発明のＬＥＤ発光表示装置による発光表示は周知の所謂７セグメントによる数字表示に何ら限定されるものではなく、発光セグメントの輪郭形状は任意に形成することができる。

（変形例３）
また、図４のＬＥＤ１２０Ｗはフェイスアップ（水平置き）で固定されているが、用いるＬＥＤを固定する際の配向は任意でよく、フェイスダウン（水平置き）でも垂直置きでも、斜め置きなどでもよい。特に、ＬＥＤを垂直置き（縦置き）する場合には、横方向への光の出力が行い易く有利である。また、ＬＥＤの出力配光は、例えば図１０の第１のＬＥＤ１２０Ｗなどの様な、肉厚のサファイア基板を用いた広配光のものを選択することが望ましい。

（変形例４）
また、第１のＬＥＤの発光波長は任意でよく、その発光波長を変換する蛍光体の出力光の波長も任意でよい。本発明の第１のＬＥＤにも、その発光によって励起発光する蛍光体にも、周知の任意のものを用いることができる。

本発明は、専ら車載用外気温度表示装置に関するものではあるが、しかしながら、本発明に係わるＬＥＤを用いた発光セグメントの構造などについては、発光セグメントによって実現可能な任意の表示用途（例：ＬＥＤ発光表示装置など）に利用することができ、例えば車両のフロントパネルの表示装置や、携帯電話の着信表示や、デジタル表示の時計や、エレベーターの階数表示や、家電製品などの操作情報や動作情報や制御情報などを表示する表示部などに応用することができる。

実施例１の車載用外気温度表示装置３００の論理的な構成図 車載用外気温度表示装置３００のＬＥＤ発光表示装置２００の正面図 ＬＥＤ発光表示装置２００の外気温度表示領域２１０の部分的な拡大図 外気温度表示領域２１０に用いられる発光セグメント１００の断面図 外気温度表示領域２１０に用いられる発光セグメント１００の平面図 表示パターン編集手段３２０を実現するプログラムのフローチャート 実施例２の車載用外気温度表示装置３０１の論理的な構成図 ＬＥＤ発光表示装置２０１に用いられる発光セグメント１０１の平面図 表示パターン編集手段３２０′を実現するプログラムのフローチャート 実施例３の発光セグメント１０２の断面図

符号の説明

１００ ： 発光セグメント
１１０ ： 絶縁基板
１１１ ： リード電極
１２０Ｗ ： 第１のＬＥＤ
１２０Ｂ ： 第２のＬＥＤ
１２０Ｒ ： 第３のＬＥＤ
１４０ ： 遮光性枠体
１４０ａ ： セパレータ
１５５ ： 蛍光体層
１６０ ： 封止樹脂
１７１ ： マスクシート材
１７１ａ ： 表示窓
２００ ： ＬＥＤ発光表示装置
２１０ ： 外気温度表示領域
３００ ： 車載用外気温度表示装置

Claims (8)

1. 車両の外気温度を検出して表示する車載用の外気温度表示装置において、
   前記車両の外気温度を検出する外気温度検出手段と、
   発光色が複数色にわたって切り換わる発光セグメントにより前記外気温度を表示するＬＥＤ発光表示装置と、
   走行中の路面が凍結しているか否かを推定する路面凍結推定手段と、
   推定された路面状態に基づいて、前記外気温度の表示色を決定する表示色決定手段と
   を有し、
   前記ＬＥＤ発光表示装置は、
   周辺に配置された蛍光体を蛍光発光させつつ自発光する第１のＬＥＤと、
   前記第１のＬＥＤに対して独立に発光する第２のＬＥＤと、
   前記発光セグメントの上部に配置されて前記発光セグメントの発光表示の輪郭形状をマスクする遮光性のマスクシート材と、
   前記第２のＬＥＤの発光が前記蛍光体に直接入射しない様に、前記第２のＬＥＤの配設領域と前記蛍光体の配設領域とを分離する遮光性のセパレータと、
   前記発光セグメントの発光部を構成する光拡散体が混入された透光性の封止樹脂と、
   前記封止樹脂を側方から囲む遮光性枠体と
   を有し、
   前記蛍光体、前記第１のＬＥＤ、及び前記第２のＬＥＤは、
   前記マスクシート材でマスクされる被マスク領域に配置されている
   ことを特徴とする車載用外気温度表示装置。
2. 前記第１及び第２のＬＥＤは青色発光のＬＥＤであり、前記蛍光体は青色光を黄色光に変換する蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載の車載用外気温度表示装置。
3. 前記車両のエンジンのオーバーヒートの発生を予測するオーバーヒート予測手段を更に有し、前記発光セグメントは、前記第１及び第２のＬＥＤと発光色が異なる第３のＬＥＤを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用外気温度表示装置。
4. 前記遮光性枠体は、黒色または暗色の材料から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車載用外気温度表示装置。
5. 前記マスクシート材の裏面は、反射部材、反射剤、または反射作用を奏する塗料による反射面で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車載用外気温度表示装置。
6. 前記遮光性枠体は、配線基板の上面に塗布されて隔壁状に硬化した樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の車載用外気温度表示装置。
7. 前記封止樹脂の充填領域は、平板状の基材に形成された貫通孔の内部空間からなり、
   前記充填領域の底面は、前記基材が積層状に重なって接合された配線基板の上面からなり、前記遮光性枠体は、前記貫通孔の側壁部から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の車載用外気温度表示装置。
8. 前記封止樹脂は、その底面または側面の少なくとも一部に、反射部材、反射剤、または反射作用を奏する塗料を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の車載用外気温度表示装置。

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