CN1830096A - 发光装置、led照明、led发光装置及发光装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置,具有至少2种以上的不同色度的发光元件,其特征在于,该发光装置具备将来自发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化的预定函数,来进行发光元件的控制。由此,即使温度变化,也可以获得色度不变而稳定的期望的色度的发光装置。另外,通过根据与由发光元件的温度变化引起的波长变动有关的特性函数来控制,可以获得可靠性更高、再现性好的期望的色度。

Description

发光装置、LED照明、LED发光装置及发光装置的控制方法
技术领域
本发明涉及随温度变化或/及时间变化也稳定而可以得到期望的色调或色度或/及显色(演色)性的发光装置、LED(发光二极管)照明、LED发光装置及发光装置的控制方法。
背景技术
众所周知,以往发光二极管等的半导体发光元件的发光强度,随着时间的经过和温度变化而变化。例如,对于时间的经过来说,已知发光功率随着半导体发光元件的劣化而功率下降,假如在APC驱动、即恒定光功率驱动的情况下,驱动电流和驱动电压与半导体发光元件的劣化一起上升,早晚会不发光到寿命期。另外,众所周知,如果温度升高,在半导体激光二极管(LD)等中,阈值电流升高,并且要获得相同的发光功率,需要更多的驱动电流或驱动电压,在发光二极管中,同样地如果温度升高,在ACC驱动、即恒定电流驱动等中,发光功率下降,相反如果成为低温,即使是相同的电流值,也可以得到更大的发光功率。
当产生这样的随着半导体发光元件的经过时间变化和温度变化的、发光功率的变动、变化时,难以实现光纤通信系统的准确的测量系统的构筑和可靠性高的通信设备的构筑等,在由发光二极管构成的显示器或照明的情况下,成为产生光的强度或颜色不均匀等的原因。因此,以往提出设置如图1所示的光功率控制部件500,对光功率的变动进行温度补偿那样的电路。这里,简单说明图1,发光元件100的光功率随着温度而变化,该光功率具有与驱动电流成比例的特性。因此,例如在光功率随着温度变化而增加的情况下,光功率控制部件500工作,使流到发光元件100的电流减少,另一方面,进行控制,以便在场效应型晶体管200中流动恒定的电流,在光功率控制部件500流动旁路电流。其结果,光功率成恒定。
另一方面,在光功率随着温度变化而减少的情况下,光功率控制部件500工作,使流到光功率控制部件500的旁路电流减少而流到发光元件100的电流增加,光功率成恒定。这里,在光功率控制部件500中构成包括FET(场效应型晶体管)、双极晶体管等和热敏电阻的电路。热敏电阻是具有温度依存性的可变电阻,通过使用热敏电阻,构筑具有温度依存性的恒电流电路等,做成光功率相对于时间变化和温度变化而不变动的稳定化光源。另外,代替热敏电阻等的可变电阻器,构筑具有通常的电阻和硅二极管那样的温度系数(例如,-2mV/℃正向电压)、当成为高温时偏置电压就下降那样的电压生成电路,作为半导体发光二极管或半导体激光二极管的集成电路。
以上,虽然对单个或单色的半导体发光元件的情况进行了说明,但是,在组合多个半导体发光元件的照明装置或显示器中,情况几乎也没有变化。即,例如在由红色LED与蓝色LED与绿色LED构成的RGB(红绿蓝)白色LED中,对于由与各LED相关的时间经过和温度变化引起的发光功率的变动,构成有如上所述地分别设置了热敏电阻等的温度补偿电路。或者是如下的结构:通过分别设置红色传感器、绿色传感器和蓝色传感器,分别时常测量RGB各波长的发光强度来进行监视,通过反馈给RGB各LED的驱动电路,控制为RGB各波长的发光强度不管温度变化或时间经过或劣化等始终成为期望的恒定值。
专利文献1:日本特开平4-196368号公报
专利文献2:日本特开昭64-48472号公报
但是,作为以往的温度补偿等的控制对象毕竟是发光强度。即,在由多个不同波长的半导体发光元件构成的白色光等、具有预定的色度的照明等中,如以往那样只对发光强度进行温度补偿,无法与温度变动的情况等的LED等的半导体发光元件的各波长的偏移和变动对应,作为结果有由波长偏移(或者已变动)的半导体发光元件构成的白色等的色度,从波长偏移(变动)前的最初的预定白色色度偏移(变动)的问题。
即,在例如由RGB构成的三波长的发光二极管所形成的白色LED中,有关各色发光二极管各自的发光强度,例如设置传感器等,通过反馈电路来驱动控制恒定光功率,但是,如图2所示,已知发光二极管的色度随温度(或者波长特性)变动,即使将波长特性、从最初驱动色度变动后的RGB各发光二极管的发光强度怎样恒定地保持,也如图3所示,不可能维持驱动最初的预定的色度,即使是相同的白色,也只能得到其色调微妙地向红色系或绿色系等变动的白色输出光。即,如图3的模式xy色度坐标所示,在驱动最初,RGB各LED的颜色可以将图中以实线所示的三角形的范围进行显色,即使调整RGB各发光二极管的发光强度,设定为显示图中以●标记表示的“最初的白色”的色度,温度一变动,RGB各色的色度也如箭头所示地偏移而变动为R’G’B’。如此一来,尽管温度变动,RGB各色的发光二极管也保持恒定光功率,由于各色的波长特性即如图2所示的色度的微妙变动,显色的范围从最初的RGB实线三角形向R’G’B’虚线三角形变动,仅维持与驱动最初相同发光强度,将不能对驱动最初的色度、该情形下为“最初的白色”进行保持。如图2(b)图所示,随着驱动电流的值也会发生同样的情形,波长特性随着驱动电流的值的变动而变动,即,在半导体发光元件等中产生色度也变动的现象。特别是半导体发光元件因其材料和结构,由劣化或温度引起的波长的偏差等也会变动。另一方面,也可以考虑将来自发光装置的光按原样读到光传感器,校正颜色偏差等。但是,为了用这种光传感器校正,也可考虑例如将通过每个RGB的滤色片的光的变化量视为其颜色偏差,将发光元件的光量反馈给控制单元来调整为期望的色调等,但是,这种情况下,很难依存于彩色滤色片的特性来调整细微的色度。如果增加滤色片和传感器数目,可以进行细微的调整,但是,装置变得复杂且成本高,还成为折衷选择的关系。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题点完成的,其目的在于,得到一种发光装置、LED照明、LED发光装置及发光装置的控制方法,在使用了半导体发光元件等的发光装置中,校正由温度的变动或/及驱动时间经过等引起的波长的变动(偏移)、即色度的变动,并且,还包含可得到期望的发光强度的亮度校正,不管温度或/及时间而稳定,可以获得期望的色度、亮度及/或显色度。
为了解决如上所述的课题,本发明的发光装置,至少具备2个以上的不同色度的发光元件,该发光装置具备将来自发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化的预定函数来进行发光元件的控制。由此,即使温度变化,也可以得到色度不会变化而稳定的、期望的色度的发光装置。另外,根据与由发光元件的温度变化引起的波长变动有关的特性函数来控制,可以实现可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
另外,本发明的其它的发光装置,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化的预定函数,来控制发光元件的驱动电流或/及驱动电压。由此,即使温度变化,也可以获得色度不变而稳定的期望的色度的发光装置。另外,通过根据与由发光元件的温度变化引起的波长变动有关的特性函数来控制驱动电流或/及驱动电压,可得到可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
此外,本发明的其它的发光装置,至少具备2个以上的不同色度的发光元件,该发光装置具备:发光元件控制单元,将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度;及存储单元,预先存储将来自该发光装置射出光控制为该期望的色度用的、与该发光元件的多个温度对应的驱动电流值或/及驱动电压值;该发光元件控制单元根据存储在该存储单元的预定的温度时的该驱动电流值或/及驱动电压值,来进行该发光元件的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
此外,本发明的其它的发光装置至少具备2个以上的不同色度的发光元件,该发光装置具备将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元、及温度检测单元,该发光元件控制单元根据来自该温度检测单元的信号、及关于该发光元件的温度变化的预定函数,来进行该发光元件的控制。由此,在发光装置的工作中,即使在温度随时变化那样的情况下,与来自温度检测单元的温度相关信息相应地、根据温度变化来控制发光元件成为期望的色度。对来自温度检测单元的温度信息取样,可以不是始终进行,可以按恒定时间、每次环境变化等,按每个任意的定时进行温度信息取样。
此外,本发明的其它的发光装置至少具备2种以上的不同色度的发光元件,该发光装置具备将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,该发光元件控制单元根据来自该温度检测单元及该驱动时间检测单元的信号、以及与该发光元件的温度变化和驱动时间有关的预定函数,来进行该发光元件的控制。由此,不仅产生发光装置的工作中的温度变化,在驱动时间是长时间的情况下,即使各发光元件产生发光亮度或发光色度等的劣化等时间变化,作为发光装置也可以对温度变化、经过时间任一个设定/保持期望的色度。
此外,本发明的其它的发光装置至少具备2种以上的不同色度的发光元件,该发光装置具备将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元、及温度设定单元,该发光元件控制单元根据该温度设定单元中设定的设定值、以及关于该发光元件的温度变化的预定函数,来进行该发光元件的控制。由此,可以实现根据随时设定的温度确实的控制驱动。通过以预定函数的运算处理,可以由简易的电路系统和小存储器来实现复杂的控制驱动,可以实现不依赖温度、稳定而可以控制为期望的色度的发光装置。
此外,本发明的其它发光装置,发光元件控制单元将来自上述发光装置的射出光控制为属于白色光的期望的色度。由此,即使温度变化,也可以获得白色色度不变化而稳定的、期望的白色的发光装置。另外,根据与由发光元件的温度变化引起的波长变动有关的特性函数,来控制白色色度,可以得到可靠性更高、再现性良好的期望的白色光。
此外,本发明的其它的发光装置,上述发光元件为发光二极管(LED)。由此,即使温度变化,也可以获得色度不变化而稳定的、期望的色度的LED发光装置。另外,根据与由发光二极管发光元件的温度变化引起的波长变动有关的特性函数,来控制为期望的色度,可以得到可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
另外,本发明的LED照明具备:由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED。该LED照明具备将来自该LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元。该LED控制单元根据关于该LED的温度变化的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压,将来自该LED照明的射出光控制为白色光。此外,上述LED控制单元以恒定电流驱动其中一个色度的LED。
此外,本发明的其它的LED照明,上述恒定电流驱动的LED为红色LED。
此外,本发明的其它的LED照明,关于上述温度变化的预定函数为驱动电流对温度的一次函数。
此外,本发明的其它的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED,该LED照明具备将来自该LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元,该LED控制单元根据与该LED的温度变化有关的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,将来自该LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。
此外,本发明的其它的LED照明具备具有由红色LED、蓝色LED、绿色LED、和可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、及通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,该LED照明具备:将来自该LED照明的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、温度设定单元及/或温度检测单元、以及驱动时间检测单元,该LED控制单元根据来自该温度检测单元的检测值和来自该驱动时间检测单元的信号、以及与该发光二极管的温度变化和驱动时间有关的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压,该LED控制单元将来自该LED照明的射出光控制为白色光即期望的显色度。此外,该LED控制单元对其中一种的色度的发光LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的LED发光装置至少具备红色LED、蓝色LED和绿色LED,该LED发光装置具备:非易失性存储器,可以输入输出对温度进行色度保持用的信息;控制电路,在电源起动时读入该信息,可以向红色用设定寄存器、蓝色用设定寄存器和绿色用设定寄存器,按各色写入控制信息;运算电路,根据来自各色每个设定寄存器的信号、和从温度测定元件经由温度信息处理部输入的温度信息信号来进行运算;及控制部,转换来自该运算电路的输出的数字模拟转换器,并且具有供给红色LED、蓝色LED和绿色LED的驱动电流的各色的电流源;输入输出于非易失性存储器的、对温度保持色度用的信息是预定函数,或者是温度系数、成为基准的色度、和亮度数据,或者是对于温度的驱动电流值。
此外,本发明的其它LED发光装置,上述红色LED用的预定函数是使控制电流值相对于温度恒定的函数,绿色LED用预定函数和蓝色LED用预定函数是控制电流值为关于温度的一次函数。
此外,本发明的其它的LED发光装置,至少具备红色LED、蓝色LED和绿色LED,该LED发光装置具备:非易失性存储器,可以输入输出对温度进行色度和亮度保持用的信息;控制电路,在电源起动时读入该信息,向红色用设定寄存器、蓝色用设定寄存器和绿色用设定寄存器写入各色的控制信息;运算电路,根据来自按各色的设定寄存器的信号和从温度测量元件经由温度信息处理部输入的温度信息信号来进行运算;及控制部,按各色具有转换来自该运算电路的输出的数字模拟转换器,并且,具有供给红色LED、蓝色LED和绿色LED的驱动电流的各色的电流源;输入输出到非易失性存储器的、对温度进行色度和亮度保持用的信息是预定函数,或者是温度系数、成为基准的色度、和亮度数据,或者是对温度的驱动电流值。
此外,本发明的其它的LED发光装置,上述红色LED用的预定函数、绿色LED用预定函数和蓝色LED用预定函数是控制电流值关于温度的三次函数。
此外,本发明的其它的LED发光装置,具备红色LED、蓝色LED和绿色LED,该LED发光装置具备:与该LED电连接的各色LED的电流源,与该电流源电连接的按各色的数字模拟转换器,电连接于该数字模拟转换器的各色LED的设定寄存器,电连接于该设定寄存器的控制电路,以及电连接于该控制电路的非易失性存储器;该控制电路具有从该LED的温度测量元件经由温度信息处理部可电性输入温度信息的布线连接,该控制电路根据存储在该非易失性存储器的温度的电流设定数据/或者预定函数、和该被输入的温度信息,来运算该LED的按各色LED的控制电流值,根据输出到该设定寄存器的值,来进行该LED的发光控制驱动。
此外,本发明的其它的LED发光装置,上述红色LED由AlInGaP系列半导体材料构成,上述蓝色LED和绿色LED由氮化物系列半导体材料构成。由此,对于温度变化等进行色度恒定等驱动控制用的预定函数,可极为良好地拟合为一次函数近似或三次函数近似,容易决定对温度的控制值,有利于电路系统的简化、错误动作的降低、及运算处理简化存储器的节约。
另外,本发明的发光装置的控制方法是对至少具备2种以上的不同色度的发光元件的发光装置的控制方法,将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元,根据关于该发光元件的温度变化的预定函数来进行该发光元件的控制。
发明效果
若根据本发明的发光装置、LED照明、LED发光装置及发光装置的控制方法,可以获得即使温度变化也不会有色度变动、变化而稳定的期望的色度的发光装置、或/及降低显色性的变动的发光装置。另外,根据与由发光元件的温度变化引起的波长特性的变动等有关的特性函数来控制,由此可以用更小的存储容量、小型轻量的简单的电路结构和低价格来实现可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
另外,得到一种即使时间经过也可以降低色度或/及显色性的变动/变化、稳定的期望的色度/显色性的发光装置。另外,根据与由发光元件的经过时间引起的波长的变动等有关的特性函数来控制,可以用更小的存储容量、小型轻量而简单的电路结构和低价格来实现可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
附图说明
图1是表示以往的发光功率温度补偿电路的电路图;
图2中(a)是表示温度变动时的色度变动的发光二极管发光主波长的一例,(b)是表示驱动电流变动时的色度变动的发光二极管发光主波长的一例的曲线图;
图3是表示由RGB构成、包括主要3波长的白色因温度的色度变动的xy色度坐标示意图;
图4是表示本发明所言的白色的色度区分的色度图;
图5是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.31、y=0.31)各电流值的温度变化(红色LED电流量10mA恒定时)的曲线图;
图6是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.31、y=0.31)各电流值的温度变化(红色LED电流量15mA恒定时)的曲线图;
图7是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.31、y=0.31)各电流值的温度变化(红色LED电流量20mA恒定时)的曲线图;
图8是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.31、y=0.31)各电流值的温度变化(红色LED电流量25mA恒定时)的曲线图;
图9是表示红色LED电流量10mA、15mA、20mA、25mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.31、y=0.31)时的相对亮度对温度变化的关系曲线图;
图10是表示红色LED电流量10mA、15mA、20mA、25mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.31、y=0.31)时的各参数对温度变化的一例的表;
图11是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.29、y=0.29)各电流值的温度变化(红色LED电流量10mA恒定时)的曲线图;
图12是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.29、y=0.29)各电流值的温度变化(红色LED电流量15mA恒定时)的曲线图;
图13是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.29、y=0.29)各电流值的温度变化(红色LED电流量20mA恒定时)的曲线图;
图14是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.29、y=0.29)各电流值的温度变化(红色LED电流量25mA恒定时)的曲线图;
图15是表示红色LED电流量10mA、15mA、20mA、25mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.29、y=0.29)时的相对亮度对温度变化的关系曲线图;
图16是表示红色LED电流量10mA、15mA、20mA、25mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.29、y=0.29)时的各参数对温度变化的一例的表;
图17是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.27、y=0.27)各电流值的温度变化(红色LED电流量10mA恒定时)的曲线图;
图18是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.27、y=0.27)各电流值的温度变化(红色LED电流量15mA恒定时)的曲线图;
图19是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.27、y=0.27)各电流值的温度变化(红色LED电流量20mA恒定时)的曲线图;
图20是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.27、y=0.27)各电流值的温度变化(红色LED电流量25mA恒定时)的曲线图;
图21是表示红色LED电流量10mA、15mA、20mA、25mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.27、y=0.27)时的相对亮度对温度变化的关系曲线图;
图22是表示红色LED电流量10mA、15mA、20mA、25mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.27、y=0.27)时的各参数对温度变化的一例的表;
图23是说明有关本发明的一实施方式的背光源照明的结构模式图;
图24是说明有关本发明的第二实施方式的背光源照明的结构模式图;
图25是表示红色LED电流量10mA、15mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.23、y=0.23)时的各参数对于温度变化的一例的表;
图26是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.23、y=0.23)各电流值的温度变化(红色LED电流量10mA恒定时)的曲线图;
图27是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.23、y=0.23)各电流值的温度变化(红色LED电流量15mA恒定时)的曲线图;
图28是表示红色LED电流量10mA、20mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.41、y=0.41)时的各参数对于温度变化的一例的表;
图29是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.41、y=0.41)各电流值的温度变化(红色LED电流量10mA恒定时)的曲线图;
图30是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.41、y=0.41)各电流值的温度变化(红色LED电流量20mA恒定时)的曲线图;
图31是表示红色LED电流量10mA、15mA分别恒定时的各白色平衡(x=0.3、y=0.4)时的各参数对于温度变化的一例的表;
图32是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.3、y=0.4)各电流值的温度变化(红色LED电流量10mA恒定时)的曲线图;
图33是表示RGB-LED光的白色平衡(x=0.3、y=0.4)各电流值的温度变化(红色LED电流量15mA恒定时)的曲线图;
图34是色度恒定的照明实施方式的块结构模型图;
图35是表示红色LED电流量5mA、10mA、15mA分别恒定时的亮度、色度(x=0.31、y=0.31)平衡时的各参数对温度变化的一例的表;
图36是表示亮度815cd/cm2恒定且色度恒定(x=0.31、y=0.31)的温度变化时的各LED控制电流的变化的曲线图;
图37是表示亮度1493cd/cm2恒定且色度恒定(x=0.31、y=0.31)的温度变化时的各LED控制电流的变化的曲线图;
图38是表示亮度2077cd/cm2恒定且色度恒定(x=0.31、y=0.31)的温度变化时的各LED控制电流的变化的曲线图;
图39是有关实施例3的LED发光装置的电路框图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的实施方式。但是,以下所示的实施方式是例示为了具体化本发明的技术思想的发光装置、LED照明、LED发光装置及发光装置的控制方法的实施方式,本发明并不是将发光装置、LED照明、LED发光装置及发光装置的控制方法特定为以下方式。另外,本说明书绝不是将权利要求范围所示的构件特定为实施方式的构件。特别是实施方式所记载的构成器件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等,只要不是特别有特定的记载,就不是将本发明的范围限定为该范围的意思,是单纯的说明例而已。另外,各附图所示的构件的大小或位置关系等,为了使说明清楚,有夸张的情形。此外,在以下的说明中,关于同一名称、符号,是表示相同或者同质的构件,适当省略其详细说明。此外,构成本发明的各要素可以如下地实现:用同一构件构成多个要素,采用以一个构件兼为多个要素的方式;反之,也可以用多个构件分担一个构件的功能。
有关本发明的另一侧面的发光装置,至少具备2种以上的不同色度的发光元件,发光装置具备:将来自发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元、温度设定单元和驱动时间检测单元,发光元件控制单元根据设定于温度设定单元的设定值和来自驱动时间检测单元的信号、与关于发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行发光元件的控制。由此,通过预定函数的运算,算出设定温度和驱动时间的控制值来进行驱动控制,可以在简易的电路驱动系统中控制为对于温度和驱动时间稳定的期望的色度。驱动时间如果是总驱动时间的总时间,随着发光装置的劣化,可以进行能校正劣化的控制而理想,但是,即使在发光装置点灯后的点灯时间,也可以实现,也可以是包含两者的驱动时间的时间。
另外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化的预定函数,来控制发光元件的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间。
此外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,至少具备2种以上的不同色度的发光元件,发光装置具备:将来自发光装置的射出光控制为期望的显色度的发光元件控制单元、温度检测单元和驱动时间检测单元,发光元件控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、关于发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行发光元件的控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,至少具备2种以上的不同色度的发光元件,发光装置具备:将来自发光装置的射出光控制为期望的显色度的发光元件控制单元、温度检测单元与驱动时间检测单元,发光元件控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号与关于发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行发光元件的控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制发光元件的驱动电流或/及驱动电压。
此外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,至少具备包含可进行白色发光的白色LED的2种以上的不同色度的发光元件,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、及通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,发光装置具备:将来自发光装置的射出光控制为期望的显色度的发光元件控制单元、温度检测单元与驱动时间检测单元,发光元件控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、及关于发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行发光元件的控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,至少具备包含可进行白色发光的白色LED的、2种以上的不同色度的发光元件,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、及通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,发光装置具备:将来自发光装置的射出光控制为期望的显色度的发光元件控制单元、温度设定单元与驱动时间检测单元,发光元件控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、及关于发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制该发光元件的脉冲驱动时间。
此外,关于本发明其它侧面的发光装置,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制发光元件的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间。
此外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,发光元件控制单元将来自发光装置的射出光控制为白色光即期望的色度或显色度。
此外,本发明的其它侧面涉及的发光装置,发光元件是发光二极管(LED)。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED。此LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动控制。由此,即使温度变化,也可以得到色度不变而稳定的期望的色度的RGB三波长LED照明。另外,根据与由红色、蓝色、绿色的各LED的温度变化引起的波长变动有关的特性函数,来控制为期望的色度,由此可以成为可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,控制LED的驱动电流或/及驱动电压。由此,即使温度变化,也可以获得色度不变而稳定的期望的色度的LED照明。另外,根据与由LED的温度变化引起的波长的变动有关的的特性函数来控制为期望的色度,由此,可以保持可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为属于白色光的期望的色度。由此,即使温度变化,也可以获得白色色度不变的稳定的期望白色色度的LED照明。另外,根据与由LED的温度变化引起的波长的变动有关的的特性函数,来控制为期望的色度,可以保持可靠性更高、再现性良好的期望的色度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED背光源,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为属于白色光的期望的色度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,即使温度变化,也可以获得白色色度不变而稳定的期望的白色色度的LED背光源。另外,根据与由LED的温度变化引起的波长的变动有关的的特性函数来算出白色色度,可以维持可靠性更高、再现性良好的期望的白色色度。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED背光源,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度的LED控制单元,及存储单元,预先存储将来自LED背光源的射出光成为期望的色度用的、与LED的多个温度对应的驱动电流值或/及驱动电压值;LED控制单元根据存储在存储单元的预定的温度时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,即使温度变化,也可以获得白色色度不变而稳定的期望的白色色度的LED背光源。另外,根据与由事先存储的LED的温度变化引起的波长的变动有关的特性来设定为期望的色度,可以更快速地维持可靠性更高、再现性良好的期望的白色色度。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,由LED背光源射出的期望的色度是白色光。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、及温度检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元的信号、及关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动控制。由此,在LED照明的工作中,在温度随时变化那样的照明使用时也可以保持并设定维持为任意的期望的色度。温度检测可以不是始终而按任一的时间间隔等适当调整。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动控制。由此,在RGB-LED的温度变化、或LED照明的环境温度变化、进而产生由LED照明驱动的时间经过所致的劣化等的发光状态的变化的情况下,作为照明也可以实现能设定保持稳定的白色等期望的色度的RGB-LED照明。特别是,在由RGB三原色构成的照明中,可以色表示的色度范围由三角形来表示,由于该各LED的色度范围分别偏移,可以根据变化而控制照明可以色表示的色度范围。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、及温度设定单元,LED控制单元根据设定在温度设定单元的设定值和关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动控制。由此,由预定函数来运算与设定输入为温度设定值的值对应的驱动控制值,可以不管温度设定值而在成为期望的色度的驱动控制值下进行驱动,能由简单的驱动电路系统来实现期望的色度的LED照明。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数来控制LED的驱动电流或/及驱动电压。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为属于白色光的期望的色度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定在温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动控制。由此,通过预定函数算出与设定于温度设定值的温度和驱动时间相应的LED的驱动控制值并进行控制,可以不依存于温度和驱动时间而实现期望的色度的LED照明。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元根据关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定在温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元将来自该LED照明的射出光控制为白色光即期望的显色度。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、及温度检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元的信号、以及关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,控制LED的驱动电流或/及驱动电压,将来自LED的射出光控制为白色光的期望的亮度。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,该LED照明具备将来自该LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元、及温度检测单元,该LED控制单元根据来自该温度检测单元的信号、及关于该LED的温度变化的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压,上述LED控制单元将来自该LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、及温度设定单元,LED控制单元根据设定在温度设定单元的设定值、关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为属于白色光的期望的色度,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元、及温度设定单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化及驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光即期望的显色度,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,该LED照明具备将来自该LED照明的射出光控制为期望之显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,该LED控制单元根据来自该温度检测单元和该驱动时间检测单元的信号、以及关于该LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行该LED的驱动控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元根据关于该LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,该LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望之显色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,将来自LED照明的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、及温度检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元的信号、与关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,关于温度变化的预定函数是驱动电流对温度的一次函数。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元、及温度检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元的信号、与关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。关于此温度变化的预定函数也可以是驱动电流对温度的三次函数。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、及温度设定单元,LED控制单元根据设定在温度设定单元的设定值、及关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为属于白色光的期望的色度,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。此恒定电流驱动的LED可以是红色LED。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度与亮度的LED控制单元、及温度设定单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、及关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。关于此温度变化的预定函数可以是驱动电流对温度的三次函数。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元是将来自LED照明的射出光控制为白色光即期望的显色度,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
此外,本发明的其它侧面的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望和显色度的LED控制单元、及温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光的期望的显色度,LED控制单元恒定电流驱动其中一种的色度的LED。该恒定电流驱动的LED可以是红色LED。
此外,本发明的其它侧面的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可以进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、及通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED照明具备,将来自LED照明的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元,及温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自该温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的脉冲驱动时间的控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元根据关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压。
此外,本发明的其它侧面的LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望之显色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的脉冲驱动时间。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元根据关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流或/及驱动电压。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光即期望的显色度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为属于白色光的期望的色度的LED控制单元、及温度检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元的信号、及关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,在使用温度环境随时变化那样的LED背光源使用时,即使温度变化,根据检测出的温度、根据预定函数,也可以实施LED的驱动控制,所以可以更快速地对于更宽的温度环境,保持/设定期望的色度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、预先存储将背光源的射出光控制为期望的色度用的、与LED的多个温度对应的来自LED的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、及温度检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元的信号、和存储在存储单元的预定的温度时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,在设定范围内的更宽的使用温度下,也可以实现能设定、保持期望的色度的LED背光源。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为属于白色光的期望的色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,在LED白色光背光源中,即使使用环境温度和LED温度变化,而且对于依存于驱动时间的红色LED、蓝色LED和绿色LED的亮度或光谱变动,作为LED背光源也可以设定维持稳定的白色光。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度用的与LED的多个温度对应的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与存储在存储单元的预定的温度时和预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,进而对于由驱动温度和驱动时间经过引起的LED的色度变化或偏移,也可以由简易的电路系统来实现校正的驱动控制,可以实现稳定的期望的色度的LED背光源。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为属于白色光的期望的色度的LED控制单元、及温度设定单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、与关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,LED背光源通过调整为对应于设定温度的期望的色度用的、运算出的控制电流或控制电压来被驱动控制,所以可以由简单的电路系统,来实现不管设定温度如何而稳定的期望的色度的LED背光源。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度用的、与LED的多个温度有关的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、及温度设定单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、与存储在存储单元的预定的温度时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。由此,适当地读出与被设定的温度值对应的控制驱动电流值或控制驱动电压值来驱动控制,可以做成不管设定温度如何而始终稳定的期望的LED背光源。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为属于白色光的期望的色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化及驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度用的、与LED多个温度对应的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、存储在存储单元的预定的温度时及预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,由LED背光源射出的期望的色度是白色光。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为白色光即期望的显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望的显色度用的、与LED的多个温度有关的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与存储在存储单元的预定的温度时和预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为白色光即期望之显色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望之显色度用的、与LED的多个温度有关的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及存储在存储单元的预定的温度时和预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为白色光即期望的显色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为白色光即期望的显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望之显色度用的、与LED的多个温度对应的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与存储在存储单元的预定的温度时和预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望之显色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望之显色度用的、与LED多个温度有关的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及存储在存储单元的预定的温度时和预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为白色光即期望之显色度的LED控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流控制或/及驱动电压的脉冲驱动时间。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望之显色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望之显色度用的、与LED的多个温度有关的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据来自温度检测单元和驱动时间检测单元的信号、与存储在存储单元的预定的温度时和预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来控制LED的驱动电流控制或/及驱动电压的脉冲驱动时间。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为白色光即期望之显色度的LED控制单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及关于LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制LED的驱动电流控制或/及驱动电压的脉冲驱动时间。
此外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望之显色度用的、与LED的多个温度有关的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元、温度设定单元、及驱动时间检测单元,LED控制单元根据设定于温度设定单元的设定值、来自驱动时间检测单元的信号、以及存储在存储单元的预定的温度时和预定的驱动时间时的驱动电流值或/及驱动电压值,来控制LED的驱动电流控制或/及驱动电压的脉冲驱动时间。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源,由LED背光源射出的色度是白色光。
另外,本发明的其它侧面涉及的发光装置的控制方法,是至少具备2种以上不同色度的发光元件的发光装置控制方法,发光装置将来自发光装置的射出光控制为期望的色度,根据发光元件对温度变化的预定函数来进行发光元件的控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的发光装置的控制方法,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化的预定函数,来控制发光元件的驱动电流或/及驱动电压。
另外,本发明的其它侧面涉及的发光装置的控制方法,发光元件控制单元将来自发光装置的射出光控制为属于白色光的期望的色度。
另外,本发明的其它侧面涉及的发光装置的控制方法,发光元件为发光二极管(LED)。
另外,本发明的其它侧面涉及的发光装置的控制方法,发光元件控制单元根据关于发光元件的温度变化的预定函数,来控制发光元件的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的控制方法,是具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED照明控制方法,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的控制方法,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流及/或驱动电压。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的控制方法,LED控制单元是将来自LED照明的射出光控制为属于白色光的期望的色度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的控制方法,是具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED照明控制方法,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流及/或驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元是将来自LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的控制方法,关于温度变化的预定函数是驱动电流对温度的三次函数。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的驱动方法,在具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED照明控制方法中,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流及/或驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。恒定电流驱动的LED可以是红色LED。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的驱动方法,是具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED照明控制方法,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流及/或驱动电压,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的驱动方法,关于温度变化的预定函数是驱动电流对温度的三次函数。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的驱动方法,具备由红色LED、蓝色LED、和绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED照明控制方法,LED照明具备将来自LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来控制LED的驱动电流及/或驱动电压的脉冲驱动时间,LED控制单元将来自LED照明的射出光控制为白色光的LED照明控制方法,LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。恒定电流驱动的LED可以是红色LED。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的驱动方法,关于温度变化的预定函数是驱动电流对温度的一次函数。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的驱动方法,是具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED背光源的控制方法,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为属于白色光的期望的色度的LED控制单元,LED控制单元根据关于LED的温度变化的预定函数,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED照明的驱动方法,是具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED的LED背光源的控制方法,LED背光源具备将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度的LED控制单元、以及预先存储将来自LED背光源的射出光控制为期望的色度用的、与LED的多个温度有关的驱动电流值或/及驱动电压值的存储单元,LED控制单元根据存储在该存储单元的预定的温度时的该驱动电流值或/及驱动电压值,来进行LED的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
另外,本发明的其它侧面涉及的LED背光源的控制方法,由LED背光源所射出的期望的色度是白色光。
(2个以上的不同色度)
接着,根据附图说明本发明的实施方式。如图3的概略示意图所示,色度一般是由色度坐标来表现。有时也使用称为色调的表现,但是所谓不同色度是表示在此色度坐标中坐标点不同。图3的概略图所示的虽然是表示由红色、绿色、和蓝色的RGB三种色度构成的光的混合,但是,可以是2种,也可以是3种以上的色度不同的光的混合。典型地,是由红色、绿色、和蓝色构成的RGB白色光,并且,也可以是可进行白色发光的由白色LED、及红色LED构成的2种不同色度的LED的组合,该白色LED具备能发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体;也可以是在RGB-LED加上具备能发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体的可进行白色发光的白色LED的4种不同色度的LED的组合。发光元件并不限定为LED。即,为了获得白色光,也不一定非要使用红色LED、绿色LED、蓝色LED三种LED,例如,只要是分别可发出蓝绿和红色光的LED的组合、或可发出蓝色和黄色光的LED的组合等补色关系即可,数量也可以根据期望而增减。白色LED可以使用YAG(钇铝石榴石)系列白色LED等,在加上YAG系列白色LED的情况下,通过加上黄色成分的光,对于显色性的调整和校正保持效果特别好,调整范围能力较大上升。
(发光装置)
一种发出光并照射的装置,典型地,是使用将电能转换为光的光电转换装置的照明。所谓发光装置,除照明以外还包括液晶等的背光源和头灯、前灯、有机和无机电致发光、LED显示器的各种光电显示板和点矩阵单元、以及点线单元等,设为如上述那样发光并向装置外部取出光的装置全部是发光装置。另外,在LED背光源的情况下,可以理解为以行动电话用为首的各种显示器等,虽然特别要求节省空间、小型、轻量,此点在使用本发明时,对电路和存储器的节省、省空间、省电、高可靠性等方面而言,是极为理想的装置。
(射出光)
将由发光装置射出于外部的光称为射出光。在本说明书中所称的射出光的色度,可以并不一定表示刚从装置射出后的光。例如,所谓射出光为白色,可以是刚射出后的光为白色,也可以是刚射出后的光不是白色,例如即使是红色、蓝色和绿色,但是,只要是射出后的光被利用或使用时的光的色度成为白色,则也可将射出光当成是白色。
(期望的色度)
典型地,是指称为白色色度的光。但是,本发明所称的期望的色度,也可以不是白色,例如,在由RGB构成的光源的情况下,在色度坐标上以RGB三角形内的坐标所表现的色度,可以全部通过RGB光的强弱的调整来表现。因此,即使是任何色度的光,只要是原来的光源的RGB3波长的发光色度变动,仅保持亮度恒定,无法避免混合射出光的色度的变动。另外,测量色度的位置只要在光被使用、利用处的色度是期望的色度即可,即、要求期望色度的部位的色度成为期望值即可。
(发光元件控制单元)
例如,是对供给发光元件的电流或电压等发光元件的发光进行驱动控制的控制单元。典型地,有APC驱动装置(一定光功率驱动装置)或ACC驱动装置(恒定电流驱动装置)等,在此以外,包含各种校正(典型上亮度校正或色度校正等)用的电流或电压等而可以重叠、供应并控制其总量。此外,控制发光亮度或色度的PWM(Pulse WidthModulation:脉冲宽度调制)控制等控制发光图形或发光量的装置也包含在发光元件控制单元。如设电流为包含PWM控制的脉冲驱动时间控制时,在本发明中,特别是与依存于温度和驱动时间的发光状态(色度、亮度、显色性)的变动不同的、与驱动电流控制时的脉冲电流的大小控制相关的上述发光状态的变动被抑制,即,是根据脉冲宽度的驱动电流量的控制,所以由脉冲高度的变动引起的发光状态的变动极大地被抑制,因此较理想。
(关于温度变化的预定函数)
在温度已变化时,当实施保持色度、色调恒定的电流控制等时,在关于温度变化的控制对象的电流和电压等与温度之间会成立预定的关系。预定的关系也有1次函数或2次函数的情形,也有3次函数的情形,也有遵循其它关系式的情形。另外,该关系根据将基准温度设定在哪个温度来考虑,有时表示控制对象的相对值等的关系式不同。另外,此关系式在相同种类的LED中表示相同的倾向,因此对于相同种类的LED,可以应用相同函数(关系式)。即,例如上述预定函数如果是一次函数的情况,即使是不同的照明等发光装置,只要是由相同种类的LED构成的发光装置,就由同样的函数来决定关系式,即关于温度变化的一次函数的斜率相同。特别是,如在本发明的实施例中所示,在由RGB的LED构成的白色发光装置中,如果使红色LED的驱动电流值始终成恒定时,得知在温度变化时维持白色平衡用的蓝色、绿色各LED的驱动电流值也可以由一次函数来近似。即y=ax+b(-0.002≥a≥-0.008),y是驱动电流的相对值,x是摄氏温度(在实施例中是周围温度)的摄氏(℃),b是如实施例所示,在将驱动电流的相对值的基准标准化为25℃的情况下为1.05~1.2的程度。
另外,在实际使照明等的发光装置工作前,例如在产品出货前,预先测量一次来算出此预定函数,在之后的实际工作时,根据该关系式可以决定关于温度的控制电流等,可以极为简单地保持恒定的色度、色调。此关系式有时也可以由函数来表现,但是,并不是非要用函数来表现,可以将温度-控制电流等的关系数据预先存储保存在存储器等存储装置中,对于实际工作时的温度随时读出控制数据,由此可以保持色度、色调。通过函数控制,可以大幅节约存储器等的存储元件的容量并能够小容量化,所以在降低电力消耗和包含周边电路等的存储元件的小型、轻量化、低价格化中,成为非常大的优点。
此外,发光元件除色度以外、显色度(显色性)或亮度也会关于温度变化而变动,但是将如下的关于温度的控制函数作为预定函数,可以发挥作为照明等发光装置的多功能性而更为理想,上述控制函数将这种色度、亮度、显色性分别个别地关于温度校正,或者将任两种的组合、或者包含色度、亮度、显色性3种全部来校正。
(属于白色光的期望的色度)
调整光的混合比、将照明光源的颜色调整为白色的情况称为白色平衡。作为此情形的照明光源的白色,典型上如图4所示,在JIS(日本工业标准)标准中,在JIS Z 8701XYZ色表示系统的色度坐标中,作为“系统色名称的一般的色度区分”决定,在本说明书中,将其中被区分为白、(带蓝的)白、(带紫的)白、(带黄的)白、(带绿的)白、(浅)粉红的颜色定义为典型的“白色”(图4中以点状所示的部份)。例如,在由红、绿、蓝的3色的LED构成的白色的情况下,通过适当、相对地调整流经此3种各LED的驱动电流,也可以实现不同色调的白色。另外,在利用(黄色+蓝色)的混合的白色的情况下,也同样地通过适当、相对地调整流经各色的LED的驱动电流或调节萤光体的量或成分等,即通过适当调整各色的光射出分配比例,以各光的成分的相对强度变化可以实现白色,另外,也可以适当地调整其微妙的色度。
另一方面,关于白色平衡的测量,利用传感器工具进行。此传感器工具典型上为色彩亮度计或积分球,通过使用这些测量全波长的光强度来可以评价、确认。但是,经常运搬或移动测量此白色平衡的传感器工具,对构成为照明装置的一部份而言,大型且不易处理,所以典型地做成仅在初期校正时利用该被标准校正的传感器工具来取得白色平衡、并确认的结构。但是,即使使用了上述以外的可取得白色平衡并评价、确认的传感器工具,也完全没有问题。在显色性与灯效率、发光效率等的关系上,即使是在黑体辐射线上的黄色系统色等黑体辐射线上取得色平衡的照明光(射出光),也可以获得更为期望的照明结果。在本发明的实施方式中,在工厂等中的照明装置出货时等,作为初始设定值,将各LED的驱动电流值调整为能够取得期望的白色平衡,将取得该白色平衡时的驱动电流的电流值作为白色平衡的设定值来存储,或者可以存储其温度函数或时间函数。而且,已取得上述白色平衡时的亮度,例如仅设定明亮、中等、暗等期望的调光阶段数,在各亮度的调光阶段中分别取得白色平衡,可以将那时的驱动电流值作为白色平衡的设定值来存储。
在本说明书中,将典型上射出白色光作为照明的照射光的发光二极管(LED)使用为光电转换元件的照明装置,称为白色光LED照明装置。LED各颜色并不必须是白色,混合这些光最终作为照明光,至少在到达照明对象物的时间点为白色光的LED照明装置。典型上,在隔适当距离来看照明装置时,如果在来自照明装置的光源或者发光部的光射出到照明装置外的时间点射出白色光,则在可感觉、辨识的程度的照明装置中,可以将LED用作光电转换元件的装置称为白色光LED照明装置。另外,关于典型的白色的定义,如以上记载,例如,看起来接近太阳光源或白热电灯那样的黄色的色调,在本说明书中也设为广义的白色,在本发明中,设为该照明装置也包含在白色光照明装置中。特别是,只要是被调整为黑体辐射线上的白色,视觉上给多数人安心感,使人感到安稳,并且在表现、提升显色性上更为理想。
(存储单元)
包含以各种ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等为首的闪存、EEPROM、触发器(filp-flop)等的所有存储器、及以MO或CD、DVD、HD为首的所有存储媒体。另外,做成存储/保存在存储媒体中并根据需要可以随时读出的结构。
(预定的温度时)
本发明所言的温度,典型上是包含发光元件的发光部(或者发光层)的接合部温度(统称:结温度)。但是,现实中,由于难以直接准确地测量驱动中的元件的结温度,所以不仅适用于结温度,也可以适用于搭载元件的衬底温度和晶体管管座(载置台)的温度、发光装置的温度、以及发光装置被放置的环境温度等。所谓预定是在上述的温度与色度等的关系中,相关关系事先由函数等决定,被测量、评价、掌握认识。其相关关系有时可以由函数来表现、能够函数掌握,也可以是温度一色度关系以数据来评价,并存储在存储器(存储装置)。因此,如果知道发光装置驱动时的与上述那样的发光装置相关的温度,就可以知道该温度时的来自发光装置的射出光的波长成分、即构成发光装置的各发光元件的色度等,或者为了将发光装置的色度保持或者设定为期望值,可以通过存储器或函数来算出、导出,该存储器事先测量、设定存储如下内容:可以怎样设定各发光元件的发光调整,即、可以怎样相对调整或/及绝对调整,构成发光装置的各发光元件的发光强度等的设定。此外,关于如上所述的温度,并不一定是绝对的温度指标(典型上,是绝对温度(开尔文)、摄氏温度(℃)),作为温度检测单元只要有随温度而电压和电流变化的传感器等、恒温器、热敏电阻、FET(场效应晶体管)、双极性晶体管、硅二极管等的相对的温度指标,根据该指标可以进行由相对温度的控制就足够,在本发明的结构上不会有问题。此外,发光装置和发光元件被驱动的环境温度,在通过其它温度测量装置等的温度检测单元来测量评价而已知的情况下、或发光装置被驱动的动作环境温度事先决定而变得明确的情况下,发光装置不需要具备如上述那样的温度检测传感器等的温度检测单元,可以作为与设定在温度设定单元而事先知道的设定温度的发光装置对应的控制设定,事先存储调整或运算处理即可。
若根据使用本发明的温度检测传感器等的温度检测单元的方法,在光传感器的反馈控制中校正颜色偏差的方法中,可以进行较难水平的、高精度的颜色偏差校正。即,通过由光传感器检测发光装置的输出光的色调变化、透过RGB的滤色片等的手段,按各色反馈光的变化量来调整发光元件的光量的方法中,根据光传感器的灵敏度或滤色片的性能,在图4所示的色度图上,无法检测2/100nm程度的色偏差。相对于此,在使用温度检测单元来检测温度变化,根据该信息来控制发光元件的色度的方法中,可以按照连微细的色偏差也反映的形式来进行校正,可以检测出由光传感器无法检测的2/100nm以下的微细的色偏差,能进行极为高精度的颜色偏差校正。
(发光元件)
本发明所称发光元件,典型上是指通过光电转换能将电能转换为光能的元件,此外,典型地是半导体发光元件。除此以外,还包括各种放电管、白炽灯、水银灯、萤光灯、电致发光、液晶/TFT用背光源(例如冷阴极管等)、所有发光的光电转换元件。液晶/TFT用背光源和照明等是即使对于温度变化也要求特别稳定的色度、色调的光源,利用本发明最好。
特别是,所谓半导体发光元件不仅包括由GaAs(镓砷)系、InP(铟磷)系、GaN(镓氮)系等通称为III-V族化合物半导体的半导体材料构成的化合物半导体,由Si(硅)系等其它的半导体材料构成的发光元件如LED(发光二极管)、LD(激光二极管)等全部包含在此范畴内。最好是半导体LED,并且作为半导体发光二极管的材料也可以是包含氮化物系半导体材料的AlxInyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的材料。特别是,在由红色LED以AlInGaP系半导体材料构成、蓝色LED和绿色LED以GaN系半导体材料构成的发光元件组成的发光装置中,恒定色度或恒定亮度控制时的驱动电流成为一次函数或三次函数,所以容易运算控制、电路系统变得简单、小型、轻量而较好。
(发光元件的多个温度)
发光元件的发光波长特性会随温度而变动。因此,在实际使用发光元件时的发光元件的多个温度中,预先测量、存储控制电流等,以便成为期望的色平衡,在实际使用时,从存储装置中读出相对应的温度的控制电流值等,可以对保持期望的色平衡进行控制。当然,也可以不存储在存储装置,作为关于温度的函数来运算处理。所谓多个温度是指对于使用发光装置时的发光元件的温度有不小于2个的温度。
(红色LED)
典型地,作为单色放射的颜色将640nm~780nm的波长称为红色,将发出这些颜色的范围的LED称为红色LED。另外,578nm~640nm虽称为带黄的黄红色、黄红色、带红的黄红色,但是,都设为包含在本发明的红色LED中。若换成(在JIS8110的标准中,绿色为495nm~548nm、黄绿为548nm~573nm、黄为573nm~584nm、黄红为584nm~610nm、红为610nm~780nm)别的说法,虽然将射出640nm~780nm或者/及578nm~640nm的波长范围的光作为主要发光波长的LED,称为典型的红色LED,但是,不一定要在半导体材料能级中显示红色发光,也可以是在与波长转换材料的组合中发出上述红色发光色的LED。另外,将LED用作光电转换元件的性质上,也可以包含其它波长区域的发光光谱。另外,通过合成上述以外的波长的光来设定为发出红色的LED,也设为是红色LED。
所谓发出红色光的波长转换材料,作为典型的萤光体是以一般式LXMYN((2/3)X+(4/3)Y):R或者LXMYOZN((2/3)X+(4/3)Y-(2/3)Z):R(L是由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn构成的组中选择出的必须有Ca或者Sr的至少1种以上的第II族元素。M是由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf构成的组中选择出的必须有Si的至少1种以上的第IV族元素。R是由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu构成的组中选择出的必须有Eu的至少1种以上的稀土类元素。X、Y、Z是0.5≤X≤3、1.5≤Y≤8、0<Z≤3)表示的氮化物萤光体。该氮化物萤光体是最好是以含有Mn或者/及B大于等于1ppm小于等于10000ppm为特征的氮化物萤光体。氮化物萤光体能以上述一般式来表示,在该一般式中最好是含有Mn或者/及B。由此,可以实现发光亮度、量子效率等的发光效率的提升。该效果的原因虽不清楚,但是认为最好是通过锰或/及硼元素的添加,产生活化剂的扩散,来促进粒子的生长。
另外,认为是锰、硼元素进入晶格内,除去该结晶格子的变形,参与发光机制,来实现了发光亮度、量子效率等的发光特性的改善。
上述稀土类元素是以必须有Eu的至少1种以上的元素为佳。因为通过将Eu用作活化剂,可以提供发出从橙色到红色系的萤光体。通过以其它的稀土类元素来置换Eu的一部分,可以提供具有不同色调、残光特性的氮化物萤光体。
上述氮化物萤光体的结晶结构是单斜晶或斜方晶的氮化物萤光体。上述氮化物萤光体具有结晶结构,该结晶结构是单斜晶或斜方晶。通过具有该结晶结构,可以提供发光效率良好的氮化物萤光体。
另外,本申请案说明的颜色名称与色度坐标的关系,在没有事先说明的情况下全部设为是根据JIS标准(JIS Z8110)。
有关上述红色的萤光体,如添加B、Mn,推测会产生结晶生长的扩散,促进粒子的生长。当B或Mn的浓度过低时效果减小,当过多时会产生浓度消光而不理想。通过此扩散,粒子比以往增大,发光亮度至少上升10%程度以上。(但是,粒子增大随着烧成条件而稍微变化,所以不能一概而论)但是,B或Mn会根据烧成而分散在反应系统外,所以在现阶段非常难以准确确定烧成后的组成式中含有几ppm。
此氮化物萤光体对于一般式LXMYN((2/3)X+(4/3)Y):R或LXMYOZN((2/3)X+(4/3)Y-(2/3)Z):R,Mn或/及B包括大于等于1ppm小于等于10000ppm。添加于原料中的硼可以使用硼、硼化物、氮化硼、氧化硼、硼酸盐等。
L是由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn构成的组中选择出的必须有Ca或Sr的至少1种以上的第II族元素。因此,虽然也可以单独使用Ca或Sr,但是,也可以是Ca和Sr、Ca和Mg、Ca和Ba、Ca和Sr及Ba等的组合。具有此Ca或Sr其中一种元素,以Be、Mg、Ba、Zn来置换Ca与Sr的一部份亦可。在使用2种以上的混合物的情况下,可根据期望来改变配合比例。这里,比只是Sr或只是Ca时,混合Sr与Ca时峰值波长会往更长波长侧移动。Sr和Ca的莫尔比在7∶3或者3∶7时,与只使用Ca、Sr的情形相比,峰值波长向长波长侧移动。此外,Sr和Ca的莫尔比在大致5∶5时,峰值波长更向长波长侧移动。
M是由C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf构成的组中选择出的必须有Si的至少1种以上的第IV族元素。因此,虽也可以单独使用Si,但是,也可以是C和Si、Ge和Si、Ti和Si、Zr和Si、Ge和Ti及Si等的组合。也可以由C、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf来置换Si的一部份。在使用必须有Si的混合物的情况下,可根据期望来改变配合比例。例如,可以使用Si为95重量%,使用Ge为5重量%。
R是由Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu构成的组中选择出的必须有Eu的至少1种以上的稀土类元素。虽也可以单独使用Eu,但是也可以是Ce和Eu、Pr和Eu、La和Eu等的组合。特别是,通过将Eu用作活化剂,可以提供从黄色到红色区域具有峰值波长的发光特性优异的氮化物萤光体。通过以其它的元素来置换Eu的一部份,其它元素也作用为共活化剂。通过形成共活化剂可以改变色调,可以进行发光特性的调整。在使用必须有Eu的混合物的情况下可根据期望来改变配合比。以下的实施例是在发光中心使用稀土类元素即铕Eu。铕主要具有2价与3价的能量能级。有关该记载的萤光体是对母体碱土类金属系氮化硅,使用Eu2+作为活化剂。Eu2+为容易被氧化,以3价的Eu2O3的组合市售。但是,在市售的Eu2O3中,O的参与大,难以获得良好的萤光体。因此,最好使用从Eu2O3t向系统外去除O的铕。例如,最好使用铕单体、氮化铕。
添加硼的情形的效果是促进Eu2+的扩散,可以实现发光亮度、能量效率、量子效率等的发光特性的提升。另外,增大粒径,可以实现发光特性的提升。另外,在添加锰的情形也相同。
在上述氮化物萤光体的组成中含有氧气。在将上述萤光体的波长转换材料用作红色LED的情况下,进一步改善波长光谱特性或灯效率,在本发明的显色性改善效果上更为理想。另外,如实施例中所示,本发明的红色LED如果是由AlInGaP系半导体材料构成的LED,得知更典型地能够通过1次函数控制来控制色度恒定而令人期待。
(绿色LED)
典型地,单色放射的颜色是将498nm~530nm的波长称为绿色,将493nm~498nm的波长称为带蓝的绿色、488nm~493nm的波长称为蓝绿、530nm~558nm的波长称为带黄的绿色、558nm~569nm的波长称为黄绿,并将发出这些颜色的范围的光的LED总称为绿色LED。换言之,将射出以488nm~569nm的波长范围的光为主要发光波长的LED称为典型的绿色LED,但是,不一定要在半导体材料能级中表示绿色发光,也可以是在与波长转换材料的组合中发出上述绿色发光色的LED。另外,在将LED用作光电转换元件的性质上,也可以含有其它的波长区域的发光光谱。另外,通过合成上述以外的波长的光,设定为发出绿色的LED也是绿色LED。如在实施例中所示,本发明的绿色LED如果是由氮化物系半导体材料构成的LED,已知更典型地能够通过1次函数控制来控制色度为恒定而令人期待。
(蓝色LED)
典型地,作为单色放射的颜色是将467nm~483nm的波长称为蓝色,将430nm~467nm的波长称为带紫的蓝色、483nm~488nm的波长称为带绿的蓝,将发出这些颜色的范围的光的LED总称为蓝色LED。换言之,将射出以430nm~488nm的波长范围的光为主要发光波长的LED称为典型的蓝色LED,但是,不一定要在半导体材料能级中表示蓝色发光,也可以是在与波长转换材料的组合中发出上述蓝色发光色的LED。另外,在将LED用作光电转换元件的性质上,也可含有其它的波长区域的发光光谱。另外,通过合成上述以外的波长的光,设定为发出蓝色的LED也是蓝色LED。如在实施例所示,本发明的蓝色LED如果是由氮化物系半导体材料构成的LED,已知更典型地能够以1次函数控制来控制色度为恒定而令人期待。
(驱动时间检测单元)
在控制单元输入时钟、或使其产生时钟的情形较多,在此情况下通过具备对时钟信号进行计数的计数电路,可以测量经过时间。另外,具备专用的时钟或定时器等,可以从这里以信号来检测驱动时间,只要是在通常的电气、电子电路中广泛被使用、公知的时间测量、检测单元,使用哪个在本发明的结构上没有问题。
另外,本发明所称的驱动时间可以是每次发光装置点灯的点灯后的点灯时间,如果是发光装置工作后的整体驱动总时间,则通过算出遵循由发光装置的劣化所致的各种经过时间变化的、或流经发光元件的总电流量即电流的时间积分的量,可以进行包含劣化等的校正的控制,所以更为理想,此外,如果设为包含上述两方面的驱动时间的控制,则更为理想。
(对于驱动时间的预定函数)
包含LED的发光元件和发光装置,当发光时间经过时,通常多多少少会劣化,早晚会到寿命期。随着驱动时间的累加,发光元件或发光装置的色度或显色度、亮度会变化。为了做成即使时间经过色度、显色性、和亮度也不会变化的照明等发光装置,形成发光装置的各发光元件的驱动电流和驱动电压等的校正驱动控制状况能够函数地表现,将表现此驱动时间一驱动控制状况关系的函数称为关于驱动时间的预定函数。反过来说,事先测量LED等的发光元件的随时间经过的色度变动校正,并进行函数化或数据存储,根据函数来运算并随时驱动实现校正此色度变动之类的驱动控制,不管驱动时间而可以维持稳定的色度。显色度或亮度也是同样的情形。另外,在此情况下驱动温度的状况也与经过时间变动一同有助于色度变化、显色性变化和亮度变化的情况下,也可设为驱动温度与经过时间的两者的函数。此外,也可设为色度、显色性、和亮度之中包含其中一种或其中2种或3种全部进行校正的预定函数,并且也可设为作为驱动温度和经过时间其中一个的函数、或者两者的函数来运算的预定函数。作为实现多功能化的发光装置,后者更为理想。
(显色度)
本发明所称显色度或显色性,是定义所照明的物体的颜色外观的、作为光源最为重要的特性之一,显色性的评价方法由整合在国际照明委员会(CIE)的方法的JIS Z8726规定。光源的显色性是在1个平均显色评价数Ra,有时还补充多个的特殊显色评价数Ri(i=1~15)来可以评价,平均显色评价数是对中等程度的明亮度及彩度的8试验色(i=1~8)的特殊显色评价数的平均值,一般认为是代表对多数的物体色的显色性的指数。所谓特殊显色评价数是在用试料光源照明规定的试验色时,将自从由被认为是相关色温度与该光源大致相等的显色性的基准的基准光来照明时的色偏差量,从100减去的值,即表示色偏差量小的程度的指数。另外,在本申请案中,称为“显色性或显色度AB%”的情况下是指平均显色评价数AB。
发光装置或者发光元件的显色度(在本申请案中与显色性相同),如果对通常驱动方法施加控制,则随着经过驱动时间,与色度的变化或亮度的降低等相关地变化。另外,此变化还依存于驱动时的温度,即在更高温中,长时间驱动的发光装置或发光元件,具有在显色度、色度、亮度中的产生更大变化的倾向。在本发明中,将也包含显色度可保持为期望的值那样的、关于经过时间及/或驱动温度的显色度变化的校正函数,预先测量、评价、计算,实施该函数运算即预定函数的对时间驱动控制及/或对驱动温度控制,由此可以不管驱动时间及/或驱动温度而实现稳定的显色度的发光装置。另外,上述预定函数如果是1次函数、2次函数、3次函数,特别是在存储器的节约等中,可以期待优越性,也可以是其它的函数,即使不是函数表现,将评价校正控制数据作为对驱动时间及/或对驱动温度数据,在存储装置中可以保存、读出,也可以随着驱动时间(及/或驱动温度)经过,适当地读出配合其驱动时间(及/或驱动温度)的驱动控制值,而反映在驱动控制。
发光装置在由多个发光元件构成的情况下,通过适当地实施各发光元件分别的控制或每一发光元件组的控制,可以更容易获得期望的显色度附近的显色性。显色度随经过时间等的变化,也有仅以发光元件的控制驱动电流等的校正控制不能校正的情况,通过将更多个发光元件组作为控制对象,可以实现更接近期望的显色度的显色性的控制,在本发明的实施时,即使不保持数值上完全相同的显色度,如果可以控制为实用上没有障碍的程度的、不依存于经过时间等的期望的显色度就足够。
关于相同种类的发光元件,对显色性的经过时间等变化,显示同样的变化率的倾向强烈,关于上述预先测量、评价、计算的函数等,不需要对所有发光装置的所有发光元件全部实施,可以使用相同发光元件中的、筛选提取、拾取的元件的评价数据,这与色度经过时间变化的情形相同。
另外,关于校正色度和显色度随经过时间和温度的变化的驱动控制,可以分别个别进行校正驱动,也可以在某种的组合中实施,或实施包含全部的校正控制。
此外,在进行显色性的调整时,不仅仅是RGB光的3原色的发光元件、光源,还加上白色的由红色、蓝色、绿色、白色4种光源或发光元件构成的发光装置,可以在更广范围进行显色性的维持、保持用的调整,所以可以校正的范围广,非常理想。特别是在由红色LED、蓝色LED、绿色LED、YAG系白色LED构成的白色发光装置中,显色性的校正或调整可以在宽范围内实现,所以具有可以容易地实施对经过时间变化和驱动温度变化的校正调整的倾向。
(驱动电流或/驱动电压的脉冲驱动时间)
在发光元件中,特别是在发光二极管的脉冲驱动中,已知通过控制驱动电流和驱动电压的脉冲宽度和脉冲高度,来可以控制脉冲驱动电流和脉冲驱动电压的大小。但是,另一方面,在脉冲高度控制的脉冲驱动控制中,在发光二极管等的发光元件中流动的驱动电流等的绝对量变化,所以发光二极管等的发光元件的色度、显色性与驱动电流等的绝对量相应地变动。因此,在由脉冲驱动电流和脉冲驱动电压来进行发光二极管等的发光元件的亮度控制的情况下,最好不以脉冲的高度而以脉冲宽度的长短来控制。特别是不管随温度的变化和驱动经过时间变化,如本发明那样的发光元件各自的发光状态要稳定地将色度、亮度和显色性保持为期望的值的情况下,即使在将任一项目的维持、设定作为目的来进行驱动控制的情况下,最好是极力降低由直接的控制驱动对象即驱动电流等的大小控制引起的发光状态的变动。
对于此意义,在脉冲驱动时,通过实现脉冲宽度调制驱动(包含PWM),可以降低由驱动电流的绝对值变动所致的色度和显色性等的变动,所以在本发明的结构上特别理想。另外,脉冲宽度控制的脉冲驱动时间增大到极限,以脉冲宽度控制不能提高到比这高的亮度的情况下,可以通过提高脉冲高度来提高亮度。即,通常在脉冲宽度等脉冲驱动时间中,进行亮度增减控制,多个阶段地设定脉冲的高度,根据亮度增加、减少的需要,将脉冲高度的设定进行UP.DOWN(提升、降低)变更为下一设定值,如此可以降低脉冲高度变动伴随的发光特性的变动,是理想的方法。
(YAG(钇铝石榴石)系白色LED)
是指包含由钇铝石榴石(Yttrium Aluminium Garnet)(通称YAG)及其化合物构成的材料的萤光体,即将LED芯片的光电转换直接光通过包含钇铝石榴石及其化合物的材料系来波长转换,其结果可以射出白色光的发光二极管(LED)。典型上,虽然是指用含有YAG系萤光体材料的树脂来塑封密封的蓝色发光芯片LED,但是,并不限定于此,例如,也包括将YAG系萤光体材料成型或涂敷为薄膜状,在此例如照射蓝色系LED的发光的一部分或全部、或构成为透射或反射的发光体。即,至少作为波长转换材料含有YAG系材料(包含化合物),可以射出/照射白色光,使用LED作为光电转换元件的发光体全部包含在此范畴内。另外,包含钇铝石榴石(YAG)系材料及其化合物的萤光材料和化合物,有以其混合比不同者为首的几个种类,根据其材料组成比或混合量等,已知萤光特性即发光波长光谱成分、峰值波长、峰值波长强度、色调稍微不同,但是,在本发明的实施时,可以任意选择/调整,只要与YAG系材料及其化合物有关,全部设为相当于此并包含于此。另外,如果是将YAG系萤光体材料作为波长转换材料使用的LED,不一定是白色,也可以是黄色系、蓝色系的各LED。即,YAG系白色LED典型地是通过蓝色发光LED与黄色萤光色的混合来产生看起来为白色的光的LED,通过适当地调整该混合平衡,可以实现接近蓝色系的色调或接近黄色系的色调等,但是,在本发明的实施时使用黄色系的YAG系白色LED,即例如使用相对地加强YAG系萤光色的黄色成分的强度的YAG系白色LED,对提高显色性的观点而言更为理想。但是,另一方面,为了实现多样的色温度,利用蓝色系等即色温度高的YAG系白色LED来构成光源,进而最好是利用了更短波长的蓝色或紫色系的LED的YAG系白色LED。另外,在本发明中,表示YAG系白色LED作为具体的一例,但是YAG系白色LED之外,作为具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、及由该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体的可进行白色发光的白色LED,可以代表地举出含有由GaN、InGaN或AlInGaN等构成的氮化物半导体和Eu的硅氮化物系萤光体、含有Eu的氧氮化物系萤光体、或Lu3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce等的含有Ce的石榴石系萤光体即铝酸盐萤光体等。
实施例
以下,根据附图说明本发明的实施例。
(实施例1)
作为本发明的一实施例,在图24之上段表示背光源照明的控制电路,在下段表示侧视图。下段所示的结构表示用色时钟确认使对于周边温度的变化的色度恒定的状态时的结构。光源由AlInGaP系红色LED241、氮化物系绿色LED242、氮化物系蓝色LED243三种构成,安装在基板247上。红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243分别经由布线249电连接在可变恒定电流源2410。红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243一从可变恒定电流源2410供给电力就发光。此光经过导光板248从其单面发光。被发出的光越过恒温槽245的玻璃窗2413,由色度计2412来测量。
另外,在基板247的背面上安装有温度测量元件244,温度测量元件244根据该温度—电特性,将其周边温度发送到经由布线249被电连接的测量装置2411,并由该测量装置来测量。框架246固定并保护安装有导光板248、LED的基板247。
将恒温槽内的温度调到25℃,调整在红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243流动的电流,以便成为白色的色度坐标(x=0.29、y=0.29)。在将恒温槽内的温度变化为-25℃、0℃、40℃、60℃、80℃时,色度坐标指示与开始设定的色度坐标不同的点而偏移。调整在红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243流动的电流,使色度坐标成为与初始设定相同的色度坐标(x=0.29、y=0.29)。此时,如果保持流经红色LED241的电流恒定,仅调整流经绿色LED242、蓝色LED243的电流,则流经绿色LED242、蓝色LED243的电流显示关于温度的近似于一次函数的值(参考图11、图12、图13、图14)。图11的上段是对于以10mA将红色LED241进行恒定电流驱动的情形,在色度坐标上x=0.29、y=0.29保持色度为恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,下段是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.039T(℃)+1.0913表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0053T(℃)+1.1191表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
图12的上段是在以15mA对红色LED241恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上x=0.29、y=0.29保持色度为恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,下段是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.0038T(℃)+1.0772表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0055T(℃)+1.125表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
图13的上段是在以20mA对红色LED241进行恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上x=0.29、y=0.29保持色度为恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,下段是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.004T(℃)+1.0887表示的一次函数中,关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值在以If=-0.0059T(℃)+1.1376表示的一次函数中,关于温度来控制时,则得知色度可以保持恒定。
图14的上段是在以25mA对红色LED241恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上x=0.29、y=0.29保持色度为恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,下段是关于该驱动电流值的相对值(If),以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.0042T(℃)+1.0992所表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0064T(℃)+1.1606表示的一次函数关于温度来控制,则知道色度可以保持恒定。
另外,图16是表示设红色LED241的驱动电流值分别为10mA、15mA、20mA、25mA时,对于色度坐标可设定为x=0.29、y=0.29的白色平衡的绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值,维持、保持色度并调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的状态下的各值的表。在各表中,可以理解相对于温度(Ta(℃))的变化,色度坐标的x值、y值可以保持恒定的情形。将对于在此情形的温度(Ta(℃))的电流相对值(If)曲线化的是上述图11~图15。
另外,当一面改变恒温槽内的温度,一面分别调整红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243的电流,不单色度、连亮度也恒定时,红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243的各自的电流表示近似于3次函数的值(参考图35、图36、图37、图38)。图35是-25℃的红色LED241的驱动电流值为5mA、10mA、15mA时,对于色度坐标可设定为x=0.31、y=0.31的白色平衡的绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值,一面分别维持、保持亮度与色度,一面调整红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的图。在各表中,可以理解相对于温度的变化,亮度、相对亮度、色度坐标的x值、y值可以保持恒定的情形。将对于此情形的温度的电流相对值曲线化的是图36、图37、图38。
如图36的上段的曲线所示,设-25℃的红色LED241的驱动电流量为5mA,调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值,以便在色度坐标中使色度可设定为x=0.31、y=0.31,一面将其亮度和色度保持恒定,一面将温度从-25℃上升为0℃、25℃、40℃、60℃、80℃,红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的相对值成为3次函数,当以25℃时的电流值分别标准化时,如图36的下段的曲线所示,红色LED241的电流值对温度函数成为以If=1E(-6)T3+3E(-6)T2+0.0041T+0.8815表示的温度T(℃)的3次函数。另外,绿色LED242的电流值对温度函数成为以If=8E(-7)T3-8E(-6)T2+0.0013T+0.9701表示的温度T(℃)的3次函数。另外,蓝色LED243的电流值对温度函数成为以If=7E(-7)T3-7E(-6)T2+0.0014T+0.9674表示的温度T(℃)的3次函数。即,是因为对于温度,根据上述的温度函数分别变化、控制各色的LED的驱动电流值,色度和亮度可以保持恒定。
另外,如图37的上段的曲线所示,设-25℃的红色LED241的驱动电流量为10mA,调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值,在色度坐标中可以使色度设定为x=0.31、y=0.31,一面将其亮度和色度保持恒定,一面使温度从-25℃上升为0℃、25℃、40℃、60℃、80℃,红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的相对值成为3次函数,当以25℃时的电流值分别标准化(If)时,如图37的下段的曲线所示,红色LED241的电流值对温度函数成为以If=1E(-6)T3+2E(-5)T2+0.0046T+0.8763表示的温度T(℃)的3次函数。另外,绿色LED242的电流值对温度函数成为以If=3E(-7)T3+1E(-5)T2+0.0021T+0.9669表示的温度T(℃)的3次函数。另外,蓝色LED243的电流值对温度函数成为以If=3E(-7)T3+9E(-6)T2+0.0019T+0.9657表示的温度T(℃)的3次函数。即,原因是分别根据上述的温度函数使各色的LED的驱动电流值关于温度变化并进行控制,色度和亮度可以保持恒定。
另外,如图38的上段的曲线所示,设-25℃的红色LED241的驱动电流量为15mA,调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值,在色度坐标中使色度设定为x=0.31、y=0.31,一面将其亮度和色度保持恒定,一面使温度从-25℃上升为0℃、25℃、40℃、60℃、80℃,红色LED241、绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的相对值成为3次函数,当以25℃时的电流值分别标准化(If)时,如图38的下段的曲线所示,红色LED241的电流值对温度函数成为以If=3E(-6)T3-5E(-5)T2+0.0037T+0.8815表示的温度T(℃)的3次函数。另外,绿色LED242的电流值对温度函数成为以If=5E(-7)T3-2E(-5)T2+0.0021T+0.9613表示的温度T(℃)的3次函数。另外,蓝色LED243的电流值对温度函数成为以If=6E(-7)T3-1E(-5)T2+0.0019T+0.9624表示的温度T(℃)的3次函数。即,原因是分别根据上述的温度函数使各色的LED的驱动电流值关于温度变化并进行控制,色度和亮度可以保持恒定。
另外,在图36~图38的曲线中,纵轴是以驱动电流值的25℃时的值来标准化的相对电流值(If),横轴是载置LED照明的周围温度,是可以引用为LED结温度或系统温度等的温度指标。因此,即使在该情况下,对于使亮度色度恒定的、关于温度变化的控制电流的值,可以通过根据3次函数的运算处理来求出,所以如后所述,即使不存储以2268位的电流值按每个温度的设定值,以48位的存储元件,通过根据函数运算式的存储的运算处理,即使在温度变化时,也可以进行亮度色度恒定的电流控制。在根据这种预定函数的驱动电流的控制中,可以确认能再现性良好地保持色度。
接着,图23表示本发明的其它实施例的一例。图23所示的实施例使用于图24的实施例所示结构的背光源照明的照明的示意图,该背光源照明通过由事前测量而得到的函数来控制,上段是控制电路的框图,中段是背光源照明的俯视图,下段是侧视图。
光源是由AlInGaP系红色LED231、氮化物系绿色LED232、氮化物系蓝色LED233三种构成,安装在基板237上。红色LED231、绿色LED232、蓝色LED233分别经由布线239电连接在控制部235。另外,在基板237上安装有温度测量元件234,温度测量元件根据其温度—电特性,将其周边温度传递到经由布线239电连接的控制部235。红色LED231、绿色LED232、蓝色LED233从控制部一供给电力就发光。该光经过导光板238而从其单面发出。框架236固定保护安装有导光板238、LED的基板237。
控制部235如果在某温度下设定色度(x=0.31、y=0.31),则通过温度测量元件234感应由周边温度的变化引起的基板上的温度变化,通过事先决定的函数(参考图5、图6、图7、图8)来控制流经红色LED231、绿色LED232、蓝色LED233的电流的值。这里,图5~图8是与上述的图11~图14的情形的说明除设定色度不同外,其它为同样的实施条件。在该情况下,在图5的上段所示的曲线中表示:在以10mA对红色LED241恒定电流驱动的情形下,在色度坐标上保持色度x=0.31、y=0.31恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线;下段是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是以25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.004T(℃)+1.0868表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0053T(℃)+1.1279表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
同样地,图6的上段所示的曲线是在以15mA对红色LED241进行恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上保持色度x=0.31、y=0.31为恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,图6的下段所示的曲线是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.0041T(℃)+1.1028表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0056T(℃)+1.1349表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
同样地,图7的上段所示的曲线是在以20mA对红色LED241恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上保持色度x=0.31、y=0.31恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,图7的下段所示的曲线是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.004T(℃)+1.0914表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0057T(℃)+1.1444表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
同样地,图8的上段所示的曲线是在以25mA对红色LED241恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上保持色度x=0.31、y=0.31恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,图8的下段所示的曲线是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.0042T(℃)+1.106表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0061T(℃)+1.157表示的一次函数中关于温度来控制,则知道色度可以保持恒定。
由此,不管周边温度的变化,从导光板238的发光面发出的光的色度可以保持恒定。在此实施例中,红色LED的电流值恒定,将绿色LED与蓝色LED的电流作为一次函数控制,如图9所示,随着温度上升,白色亮度下降。图9是分别表示红色LED241的电流量分别在10mA、15mA、20mA、25mA恒定时,将对周围温度的本实施例的LED发光装置的发光亮度,以25℃时的发光亮度值来标准化的对温度相对亮度关系的曲线。在此情形下,当然在全部的温度范围的色度坐标图上,继续保白色平衡为x=0.31、y=0.31,即保持白色的上述色度。另外,图10是表示将红色LED241的驱动电流值分别设为10mA、15mA、20mA、25mA时,在色度坐标可设定为x=0.31、y=0.31的白色平衡的绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值中,一面维持、保持色度,一面调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的状态的各值的表。在各表中,可以理解对于温度(Ta(℃))的变化,色度坐标的x值、y值得以保持恒定。将对于此情形的温度(Ta(℃))的电流相对值(If)进行曲线化的是上述图5~图9。在此实施例中,各色LED虽然象征性地以仅由各一个构成的形态来表示,但是,即使在分别由多个LED构成的照明中,当然也可以同样处理。
另外,不仅是通过函数的控制,也可事先按每个各温度全部存储用于保持白色平衡恒定的RGB-LED的电流设定值,做成读出与照明工作时的温度相对的存储的设定值来电流控制的结构。
此外,关于LED的周边温度变化的检测,如本实施例所示,可以使用温度测量元件(温度检测器等),也可以是例如将表示、或提示空调或恒温层的设定温度值等某种LED工作环境温度指标的指标值进行输入,根据该输入值来控制的结构,在环境温度根据时间而周期性变化的情形等,也可以根据时间与经过时间一同控制变化电流设定值。
(实施例2)
图34是表示第2实施例的模式图。在图34中,构成LED发光装置3410即照明装置的AlInGaP系红色LED349R、氮化物系蓝色LED349B和氮化物系绿色LED349G,具备各自的设定寄存器343、运算电路344、DAC(数字模拟转换器)345、电流源346,并且如图34那样地连接。此照明是在制造时,将依存于预先测量的温度的色度恒定的电流控制函数及其系数、基准亮度等的电流数据,从主计算机340写入控制部235内的非易失性存储器341。在照明的电源启动时,此数据是通过控制电路342而按各色写入设定寄存器343。当通过各LED附近所具备的温度测量元件347测量构成照明的各LED的环境温度时,温度信息会通过温度信息处理部348而输出到运算电路344。在运算电路344中,根据被输入的温度信息和函数的温度系数、成为基准的亮度数据等,运算用于使色度恒定的电流设定值,经由转换器345向电流源346输出预定的电流设定值的控制命令。其结果,各LED349R、349G、349B适当地被发光控制,即使在温度可变时,也可以使白色度恒定而保持白色平衡。
这里,在控制部235中的工作如下。从个人计算机等的外部主机340等向非易失性存储器341,按RGB各色在制造时或/及调整(maintenance维护)时写入成为基准的亮度数据、关于温度变化的亮度数据的变化比例。在实际使用时,即在照明的实际动作时,在控制部235启动时,非易失性存储器341的数据通过控制电路342被读入,将数据写入可使用于直接运算的寄存器343。通过写入寄存器343的设定信息、及由温度测量元件347获得的信号而温度信息处理部348产生的温度信息,运算电路344进行亮度数据的设定值的计算。计算出的设定值是通过DA转换器345而转换为可直接控制电流源346的信号。
来自温度传感器的温度信息取出、和根据温度信息的亮度控制,是按由运算电路344的函数的运算算法来决定的一定周期来进行。通过此照明电路,将色度调整为(x=0.27、y=0.27)时的实施例是表示于图17~图22。这里,图17~图20的设定色度除与上述图11~图14时的说明不同以外,其它为相同的实施条件。其结果,图17的上段的曲线所示的是在以10mA对红色LED241恒定电流驱动的情形下,在色度坐标上保持色度x=0.27、y=0.27成恒定的情况下,测量绿色LED242、蓝色LED243各自的驱动电流值的曲线,图17的下段所示的曲线,是对该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.0041T(℃)+1.1012表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0058T(℃)+1.1455表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
同样地,图18上段所示的曲线,是在以15mA对红色LED241恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上保持色度x=0.27、y=0.27恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,图18的下段所示的曲线是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是在25℃时标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.0041T(℃)+1.096表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.006T(℃)+1.1478表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
同样地,图19的上段所示的曲线是在以20mA对红色LED241恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上保持色度x=0.27、y=0.27成恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,图19的下段所示的曲线是关于该驱动电流值的相对值,以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是以25℃时来标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,如果蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.004T(℃)+1.0937表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值在以If=-0.0061T(℃)+1.1516表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。
同样地,图20的上段所示的曲线是在以25mA对红色LED241恒定电流驱动的情形中,在色度坐标上保持色度x=0.27、y=0.27成恒定的情形下,测量绿色LED242、蓝色LED243的各自的驱动电流值的曲线,图20的下段所示的曲线是关于该驱动电流值的相对值(If),以25℃时的电流值来标准化、曲线化的图。测量点是-25℃、0℃、25℃、40℃、60℃、80℃。纵轴是以25℃时来标准化的驱动电流的相对值(If),横轴是载置发光装置的恒温槽内的周围温度,在本实施例中,是可以引用为发光二极管的结温度的温度指标。由该图可知,相对于红色LED241的驱动电流值恒定,蓝色LED243的驱动电流值是在以If=-0.0039T(℃)+1.0861表示的一次函数中关于温度来控制,绿色LED242的驱动电流值是在以If=-0.0061T(℃)+1.1475表示的一次函数中关于温度来控制,则得知色度可以保持恒定。另外,图21是分别表示设红色LED241的电流量分别在10mA、15mA、20mA、25mA恒定时,将对于周围温度的本实施例的LED发光装置的发光亮度以25℃时的发光亮度值来标准化的对温度相对亮度关系的曲线。在此情形下,不用说在全部的温度范围的色度坐标图上,仍保持白色平衡为x=0.27、y=0.27,即、保持白色的上述色度。
图22是表示将红色LED241的驱动电流值分别设为10mA、15mA、20mA、25mA时,在色度坐标可设定为x=0.27、y=0.27的白色平衡的绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值中,一面维持、保持色度,一面调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的状态的各值的表。在各表中,可以理解对于温度(Ta(℃))的变化,色度坐标的x值、y值可以保持恒定。将对于此情形的温度(Ta(℃))的电流相对值(If)进行曲线化的是上述图17~图20。
由这些图可知,在任何一种情形下,红色LED电流值恒定时的绿色LED、红色LED的控制电流可以近似一次函数来表现,通过此控制来保持白色平衡。同样地,关于白色度(x=0.23、y=0.23)时、白色度(x=0.41、y=0.41)时、白色度(x=0.3、y=0.4)时的白色平衡设定时的控制电流值分别如图26~图27、图29~图30、图32~图33所示,可以在一次函数近似中控制。在图26中,色度是x=0.23、y=0.23的白色平衡的设定,在红色LED241的驱动电流量为10mA恒定时,蓝色LED243的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0041T+1.107,绿色LED242的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0062T+1.1613表示的温度T(℃)的函数来驱动控制,由此保持色度恒定。另外,在图27中,色度是x=0.23、y=0.23的白色平衡的设定,在红色LED241的驱动电流量为15mA恒定时,蓝色LED243的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0041T+1.1059,绿色LED242的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0064T+1.1684的温度T(℃)的函数来驱动控制,由此保持色度恒定。在图29中,色度是x=0.41、y=0.41的白色平衡的设定,在红色LED241的驱动电流量为10mA恒定时,蓝色LED243的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0028T+1.0684,绿色LED242的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0047T+1.1164的温度T(℃)的函数来驱动控制,由此保持色度恒定。此外,在图30中,色度是x=0.41、y=0.41的白色平衡的设定,在红色LED241的驱动电流量为20mA恒定时,蓝色LED243的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0031T+1.0835,绿色LED242的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0053T+1.1371的温度T(℃)的函数进行驱动控制,由此保持色度恒定。在图32中,色度是x=0.3、y=0.4的白色平衡的设定,在红色LED241的驱动电流量为10mA恒定时,蓝色LED243的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0029T+1.0683,绿色LED242的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0048T+1.1178的温度T(℃)的函数来驱动控制,由此保持色度恒定。另外,在图33中,色度是x=0.3、y=0.4的白色平衡的设定,在红色LED241的驱动电流量为15mA恒定时,蓝色LED243的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0029T+1.0696,绿色LED242的驱动电流相对值(If)是以If=-0.0051T+1.1265的温度T(℃)的函数来驱动控制,由此保持色度恒定。上述各项事实得到确认
另外,图25是表示将红色LED241的驱动电流值分别设为10mA、15mA时,在色度坐标可设定为x=0.23、y=0.23的白色平衡的绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值中,一面维持、保持色度,一面调整了绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的状态的各值的表。将对于此情形的温度(Ta(℃))的电流相对值(If)予以曲线化的是图26~图27。另外,图28是表示将红色LED241的驱动电流值分别设为10mA、20mA时,在色度坐标可设定为x=0.41、y=0.41的白色平衡的绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值中,一面维持、保持色度,一面调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的状态的各值的表。将对于此情形的温度(Ta(℃))的电流相对值(If)进行曲线化的是图29~图30。此外,图31是表示将红色LED241的驱动电流值分别设为10mA、15mA时,在色度坐标上可设定为x=0.3、y=0.4的白色平衡的绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值中,一面维持、保持色度,一面调整绿色LED242、蓝色LED243的驱动电流值的状态的各值的表。将对于此情形的温度(Ta(℃))的电流相对值(If)进行曲线化的是图32~图33。在各表中,可以理解对于温度(Ta(℃))的变化,色度坐标的x值、y值保持恒定。
在本实施例中,在全部温度范围内,当保持红色LED的电流恒定时,伴随温度上升,红色LED的亮度一次函数地减少(参考图9、图15、图21)。因此,发现对于红色LED的上述亮度降低,通过使绿色LED及蓝色LED的亮度一次函数地减少,可以由单纯的电路结构、少的空间、存储器容量来简便地实现白色平衡。更准确地,绿色LED、蓝色LED的亮度,即使设电流恒定时,也具有温度依存性,所以其电流控制需要作为二次函数来处理,但是,该温度依存性的系数与红色LED相比相当小,即与红色LED的亮度变化的温度依存性相比,绿色LED和蓝色LED的这个是视觉上可以忽视的程度,因此,通过一次函数地控制电流,在视觉上实质可视为相同的白色色度范围内,可以保持白色平衡。
在预定函数中,如果可以控制电流,对于减少存储元件的容量、小型、轻量化、周边电路的单纯化有利。即,例如在-40~85℃的范围,需要存储以1度阶段(step)来保持白色平衡用的各色LED的电流设定值的情况下,在将设定值设为假如对1设定值需要6位时,需要具有容量为126点×6bit×3(R、G、B)=2268bit的存储元件。
另一方面,由如本实施例的一次函数控制,对绿色LED和蓝色LED关于温度进行控制的情况下,即使分别需要斜率和段的位,仅有(6bit+6bit)×2(G、B)=24bit、和上述的100分之1左右的存储容量即可。另外,即使在假如由二次函数或三次函数来控制的情况下,可以实质上分别存储用36bit、48bit使色度或亮度成恒定的控制电流值,存储容量可以降低2位数程度。
由此,存取存储器数据时的地址译码电路等,也可以实现小规模、便宜、轻量。综合而言,也包括周边电路可以由小型电路来进行色度恒定的控制,非常理想。电路规模的小的程度与IC芯片面积的小型化(大约与位数成正比)有关,对芯片单价或印刷电路板中的占有面积的降低贡献较大。这可认为是除成本方面外,通过地址信号的简化等,使与地址辨识错误等有关的错误工作和错误操作减少,进而对可靠性的提高也有效果。
特别是,蓝色LED和绿色LED由氮化物系半导体材料构成,红色LED由铝.铟.镓.磷(AlInGaP)系半导体材料构成的情形下,将白色光源由RGB-LED构成时,已知温度变化时的恒定白色电流控制具有如下的倾向:在红色LED电流值恒定时,由一次函数近似来表现,在设色度和亮度皆对温度变化为恒定的情况下,由三次函数近似关系式可以良好地表现;根据此函数的控制,可以由简单的电路结构、便宜而小型化来简便地实现,非常理想。
(实施例3)
控制部235的工作也可以是如下。如图39所示,与实施例2的不同点在于,来自温度信息处理部348的温度信息被直接输入到控制电路342。由此,可以将与所输入的温度信息对应的控制设定值,在控制电路342中一并运算。另外,不需要RGB各自的运算电路,可将运算值当成直接信号从设定寄存器343输入到DAC(数字模拟转换器)345。从PC(个人计算机)等的外部主机340等,将与温度相应的电流设定值,关于各RGB在制造时或调整时预先测量评价并写入非易失性存储器341。在实际使用时,根据温度信息处理部348依据从温度测量元件347获得的信号而产生的温度信息,控制电路342进行亮度数据、色度数据等的设定值的计算。
控制电路342将关于测量温度计算出的设定值,写入可以容易转换数据来利用的寄存器中。DA转换器345根据被写入的数据来控制电流源346。从温度传感器的温度信息取出与根据温度信息的亮度控制,按由控制电路342的运算算法来决定的一定周期来进行。在此实施例中,不需要设置RGB各自的运算电路,另外,不需要将对各种温度的全部数据写入设定寄存器,仅将对所测量的温度的控制信息写入设定寄存器即可,所以作为控制信息的流程容易构成控制电路以下的单元,可以简易化、高速化,不设置RGB每个的运算电路,所以小型、轻量、薄型、低成本。与控制的预定函数有关的内容,与上述的实施例相同,可以通过预定函数的色度恒定的控制,可以由极少的存储器来实现。
产业上的可利用性
如果采用本发明的发光装置、LED照明、LED发光装置及发光装置的控制方法,则即使温度等变化也可获得期望的色度等的射出光,可以适当地使用于包含背光源和头灯、前灯、有机或无机电致发光、LED显示器的各种的光电显示板、点矩阵单元、点线单元等。

Claims (20)

1.一种发光装置,至少具备2种以上不同色度的发光元件,其特征在于,
该发光装置具备将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元,该发光元件控制单元根据关于该发光元件的温度变化的预定函数来进行该发光元件的控制。
2.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,上述发光元件控制单元根据关于该发光元件的温度变化的预定函数,来控制该发光元件的驱动电流或/及驱动电压。
3.一种发光装置,至少具备2种以上不同色度的发光元件,其特征在于,
该发光装置具备:将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元,及存储单元,预先存储用于将与该发光元件的多个温度对应的、来自该发光元件的射出光控制为该期望的色度的驱动电流值或/及驱动电压值;该发光元件控制单元根据存储在该存储单元的预定的温度时的该驱动电流值或/及驱动电压值,来进行该发光元件的驱动电流控制或/及驱动电压控制。
4.一种发光装置,至少具备2种以上不同色度的发光元件,其特征在于,
该发光装置具备将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元、及温度检测单元;该发光元件控制单元根据来自该温度检测单元的信号和关于该发光元件的温度变化的预定函数,来进行该发光元件的控制。
5.一种发光装置,至少具备2种以上不同色度的发光元件,其特征在于,
该发光装置具备将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元、温度检测单元、及驱动时间检测单元;该发光元件控制单元根据来自该温度检测单元和该驱动时间检测单元的信号、以及关于该发光元件的温度变化和驱动时间的预定函数,来进行该发光元件的控制。
6.一种发光装置,至少具备2种以上不同色度的发光元件,其特征在于,
该发光装置具备将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元、及温度设定单元;该发光元件控制单元根据设定在该温度设定单元的设定值、以及关于该发光元件的温度变化的预定函数,来进行该发光元件的控制。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发光装置,其特征在于,上述发光元件控制单元将来自上述发光装置的射出光控制为属于白色光的期望的色度。
8.如权利要求1至7中任一项所述的发光装置,其特征在于,上述发光元件是发光二极管。
9.一种LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED,其特征在于,
该LED照明具备将来自该LED照明的射出光控制为期望的色度的LED控制单元,该LED控制单元根据关于该LED的温度变化的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压,将来自该LED照明的射出光控制为白色光;
并且,上述LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
10.如权利要求9所述的LED照明,其特征在于,进行上述恒定电流驱动的LED是红色LED。
11.如权利要求9或10所述的LED照明,其特征在于,关于上述温度变化的预定函数是驱动电流对温度的一次函数。
12.一种LED照明,具备由红色LED、蓝色LED、绿色LED构成的3种不同色度的LED,其特征在于,
该LED照明具备将来自该LED照明的射出光控制为期望的色度和亮度的LED控制单元,该LED控制单元根据关于该LED的温度变化的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压的脉冲驱动时间,将来自该LED照明的射出光控制为白色光的期望的亮度。
13.一种LED照明,具备:由红色LED、蓝色LED、绿色LED、及可进行白色发光的白色LED构成的4种不同色度的LED,该白色LED具备可发出紫外线或可见光的半导体发光元件、和通过来自该半导体发光元件的发光来激励而发光的萤光体,其特征在于,
该LED照明具备将来自该LED照明的射出光控制为期望的显色度的LED控制单元、温度设定单元及/或温度检测单元、以及驱动时间检测单元,该LED控制单元根据来自该温度检测单元的检测值和来自该驱动时间检测单元的信号、以及关于该LED的温度变化和驱动时间的预定函数,来控制该LED的驱动电流或/及驱动电压,该LED控制单元将来自该LED照明的射出光控制为白色光即期望的显色度;
并且,该LED控制单元对其中一种色度的LED进行恒定电流驱动。
14.一种LED发光装置,至少具备红色LED、蓝色LED和绿色LED,其特征在于,
该LED发光装置具备控制部,该控制部具有:非易失性存储器,可以输入输出对温度的色度保持用的信息;控制电路,在电源启动时,读入该信息,对红色用设定寄存器、蓝色用设定寄存器和绿色用设定寄存器写入各色的控制信息;运算电路,根据来自各色的设定寄存器的信号、和从温度测量元件经由温度信息处理部输入的温度信息信号来进行运算;以及按各色设置的数字模拟转换器转换来自该运算电路的输出;并且,具有供给红色LED、蓝色LED和绿色LED的驱动电流的各色的电流源;
输入输出于非易失性存储器的、对温度保持色度用的信息是预定函数,或者是温度系数、成为基准的色度、和亮度数据,或者是对于温度的驱动电流值。
15.如权利要求14所述的LED发光装置,其特征在于,上述红色LED用的预定函数是使控制电流值对于温度成为恒定的函数,绿色LED用预定函数和蓝色LED用预定函数是控制电流值对温度的一次函数。
16.一种LED发光装置,至少具备红色LED、蓝色LED、绿色LED,其特征在于,
该LED发光装置具备控制部,该控制部具有:非易失性存储器,可以输入输出对于温度的色度和亮度保持用信息;控制电路,在电源启动时读入该信息,对红色用设定寄存器、蓝色用设定寄存器、绿色用设定寄存器写入各色的控制信息;运算电路,根据来自各色的设定寄存器的信号、和从温度测量元件经由温度信息处理部输入的温度信息信号来进行运算;及按各色设置的数字模拟转换器转换来自该运算电路的输出,并且具有供给红色LED、蓝色LED和绿色LED的驱动电流的各色的电流源;
输入输出于非易失性存储器的、对于温度保持色度和亮度用的信息是预定函数,或者是温度系数、成为基准的色度、和亮度数据,或者是对于温度的驱动电流值。
17.如权利要求16所述的LED发光装置,其特征在于,上述红色LED用预定函数、绿色LED用预定函数、和蓝色LED用预定函数是控制电流值对温度的三次函数。
18.一种LED发光装置,具备红色LED、蓝色LED、绿色LED,其特征在于,
该LED发光装置具备:电连接于该LED的各色LED的电流源,电连接于该电流源的各色的数字模拟转换器,电连接于该数字模拟转换器的各色LED的设定寄存器,电连接于该设定寄存器的控制电路,及电连接于该控制电路的非易失性存储器;
该控制电路具有电布线连接,该布线连接从该LED的温度测量元件经由温度信息处理部输入温度信息;
该控制电路根据存储在该非易失性存储器中的温度所决定的电流设定数据/或预定函数、以及该被输入的温度信息,来运算该LED按各色LED的控制电流值,利用输出到该设定寄存器的值,来进行该LED的发光控制驱动。
19.如权利要求14至18中任一项所述的LED发光装置,其特征在于,上述红色LED由AlInGaP系半导体材料构成,上述蓝色LED和绿色LED由氮化物系半导体材料构成。
20.一种发光装置的控制方法,是至少具备2种以上的不同色度的发光元件的发光装置的控制方法,其特征在于,
将来自该发光装置的射出光控制为期望的色度的发光元件控制单元,根据关于该发光元件的温度变化的预定函数来进行该发光元件的控制。
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