JP2015094814A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device.
セグメント型の表示装置など、複数の発光部を有する発光装置がある。この発光装置において、複数の発光部の輝度を揃えることが望まれる場合がある。例えば特許文献1には、セグメント型の表示装置において、各セグメントにパルス状の電圧(電気信号)を入力することにより発光させること、及び、各セグメントに供給する定電流のピーク値をセグメントの発光面積に比例した値にすることが記載されている。
There is a light-emitting device having a plurality of light-emitting portions, such as a segment-type display device. In this light emitting device, it may be desired to align the luminance of the plurality of light emitting units. For example, in
また、特許文献2には、各セグメントにパルス電流を入力することにより発光させること、及び、各セグメントに供給するパルス電流のパルス幅をセグメントの面積に比例した値にすることが記載されている。
本発明者が検討した結果、発光装置が複数の発光部を有しており、かつ、発光装置に求められる輝度の範囲が非常に広い(例えば1cd/m2程度から1000cd/m2以上まで)場合、すべての輝度において各発光部の輝度を揃えることは難しいことが判明した。 As a result of examination by the present inventors, the light emitting device has a plurality of light emitting portions, and the luminance range required for the light emitting device is very wide (for example, from about 1 cd / m 2 to 1000 cd / m 2 or more). In this case, it has been found that it is difficult to make the brightness of each light emitting unit uniform in all the brightnesses.
本発明が解決しようとする課題としては、発光装置に求められる輝度の範囲が非常に広い場合において、すべての輝度において各発光部の輝度を揃えられるようにすることが一例として挙げられる。 As an example of the problem to be solved by the present invention, in a case where the range of luminance required for the light emitting device is very wide, it is possible to provide an example in which the luminance of each light emitting unit can be made uniform at all luminances.
請求項1に記載の発明は、複数の発光領域と、
前記複数の発光領域のそれぞれにパルス電流を印加し、かつ、前記パルス電流を生成するための電気信号を制御することにより、前記複数の発光領域の輝度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電気信号において、順方向の電圧が立ち上がる第1期間と、前記順方向の電圧が一定値になる第2期間とを、前記発光領域毎に制御する発光装置である。
The invention according to
A control unit that controls the luminance of the plurality of light emitting regions by applying a pulse current to each of the plurality of light emitting regions and controlling an electric signal for generating the pulse current;
With
The control unit is a light emitting device that controls, for each light emitting region, a first period in which a forward voltage rises and a second period in which the forward voltage becomes a constant value in the electrical signal.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
なお、以下に示す説明において、制御部120は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。制御部120は、任意の演算装置、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。
In the following description, the
(実施形態)
図1は、実施形態に係る発光装置10の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係る発光装置10は、複数の発光領域110及び制御部120を備えている。制御部120は、複数の発光領域110のそれぞれにパルス電流を印加し、かつ、このパルス電流のパルス(電気信号)を制御することにより、複数の発光領域110の輝度を制御する。そして制御部120は、上記したパルス(電気信号)において、上記の発光領域110毎の順方向の電圧(輝度)が立ち上がる第1期間と、順方向の電圧(輝度)が一定値になる第2期間とを発光領域110毎に制御する。以下、詳細に説明する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a
発光領域110は、少なくとも一つの発光素子を有している。この発光素子は、例えば有機EL(Organic Electroluminescence)素子やLED(Light Emitting Diode)であるが、他の種類の発光素子であってもよい。発光領域110は、例えばセグメント方式の表示装置におけるセグメントである。本図に示す例では、発光領域110aは相対的に面積が大きく、発光領域110bは相対的に面積が小さい。ただし、発光領域110の発光素子が有機EL素子やLEDである場合、複数の発光領域110は、面積、ならびに有機層の材料及び厚さを除いて、互いにほぼ同じ構造を有している。
The
発光領域110を等価回路で示すと、ダイオード及び抵抗を直列に接続し、かつこれらダイオード及び抵抗に容量を並列に接続した構成になる。そして、制御部120から発光領域110の発光素子に至るまでの配線の長さ(すなわち引出配線の抵抗の大きさ)や発光素子の面積(すなわち寄生抵抗の大きさ)によって、上記した抵抗の大きさが、複数の発光領域110の間で異なる。また、発光素子の面積によって、上記した容量の大きさが、複数の発光領域110の間で異なる。そして、これらの抵抗や容量の大きさに起因し、発光領域110毎に順方向の電圧が立ち上がる期間が異なり、発光領域110の輝度(電圧)の立ち上がり特性が異なる。
When the
なお、発光領域110は発光パネルであってもよい。この場合、複数の発光領域110は互いに同一の構造を有しているが、制御部120から発光領域110までの配線の長さが互いに異なる。このため、この配線の長さに起因して、発光領域110の輝度(電圧)の立ち上がり特性が異なる。
The
制御部120は、制御信号を生成する制御回路と、この制御信号に基づいて発光領域110に入力する電流を制御する電流制御回路とを有している。制御回路及び電流制御回路は、例えば互いに異なる半導体チップに形成されている。そして、制御回路は、発光領域110の輝度を、例えばPWM(pulse width modulation)方式で制御する。さらに制御回路は、複数の発光領域110別に、電気信号を構成するパルスの形状や幅を異ならせる。この電気信号の周波数は、例えば60Hz以上500Hz以下である。
The
なお、発光領域110の輝度の設定値は、例えば入力部を介して発光装置10のユーザから制御部120に入力される。そして制御部120は、複数の発光領域110の輝度が入力された設定値になるように、複数の発光領域110に入力する電気信号のパルスの形状や幅を制御する。
Note that the set value of the luminance of the
図2は、制御部120が発光領域110に出力する電力の一例を示す図である。上記したように、制御部120は、発光領域110にパルス状の電力(電気信号)を印加する。そしてこのパルスの幅や形状を調節することにより、発光領域110の輝度を制御する。電気信号のパルスの幅や形状は、発光領域110の抵抗値や容量の大きさに基づいて定められる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of power output from the
図3及び図4は、図2のSで囲んだ領域における駆動信号を説明するためのである。各図において、(a)は縦軸に電流値を用いており、(b)は縦軸に電圧(輝度)を用いている。図3に示す電気信号は、相対的に面積が大きい発光領域110(例えば図1の発光領域110a)の輝度を制御する際に用いられ、図4に示す電気信号は、相対的に面積が小さい発光領域110(例えば図1の発光領域110b)の輝度を制御する際に用いられる。
3 and 4 are diagrams for explaining the drive signals in the region surrounded by S in FIG. In each figure, (a) uses current values on the vertical axis, and (b) uses voltage (luminance) on the vertical axis. The electric signal shown in FIG. 3 is used to control the luminance of the
詳細には、図3に示すように、制御部120は、発光領域110aに、電圧の立ち上がりである第1期間、及び電圧が一定値になる第2期間の双方で、同一の電流値を入力する(I1=I2)。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
一方、図4に示すように、制御部120は、発光領域110bに対して、第1期間の電流値I1を、第2期間の電流値I2よりも大きくする。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
すなわち図3及び図4に示す例では、制御部120は、I1/I2を、発光領域110aと発光領域110bとで異ならせている。具体的には、発光領域110aにおけるI1/I2(第1相対値)を、発光領域110bにおけるI1/I2(第2相対値)よりも小さくしている。そして発光領域110aにおけるI1/I2は1になっており、発光領域110bにおけるI1/I2は、1よりも大きくなっている。ここで、図3,4のいずれの場合においても、第2期間の電流値I2は、電流値I2を流している間の輝度が互いに等しくなるように、複数の発光領域110のそれぞれで設定されている。なお、第1期間の長さは、すべての発光領域110で共通であることが好ましい。
That is, in the example shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、図3に示す電気信号は、相対的に引出配線の抵抗が小さい発光領域110の輝度を制御する際に用いられ、図4に示す電気信号は、相対的に引出配線の抵抗が大きい発光領域110の輝度を制御する際に用いられてもよい。このため、発光領域110aにおけるI2は、発光領域110bにおけるI2よりも大きい。
The electrical signal shown in FIG. 3 is used when controlling the luminance of the
また、図3に示す電気信号は、相対的に発光効率が高い(すなわち寄生抵抗が低い)発光領域110の輝度を制御する際に用いられ、図4に示す電気信号は、相対的に発光効率が低い(すなわち寄生抵抗が高い)発光領域110の輝度を制御する際に用いられてもよい。
3 is used when controlling the luminance of the
図5は、発光領域110a,110bの輝度の相対値の変化を示すグラフである。x軸は発光領域110bの輝度であり、y軸は発光領域110aの輝度である。本図に示す例では、制御部120は、発光領域110a,110bに対して一般的なPWM制御を行っている。このため、発光領域110a及び発光領域110bの双方において、第1期間の電流値I1と第2期間の電流値I2に同一の値が用いられている(I1/I2=1)。また制御部120は、いずれの輝度においても、発光領域110a,110bの輝度が互いに同一となるように制御している。
FIG. 5 is a graph showing a change in the relative value of the luminance of the
本発明者が検討した結果、以下のことが判明した。まず、発光領域110bがある輝度(以下、輝度cと記載)で発光しているとき、発光領域110aの輝度は発光領域110bの輝度と同一の値となる。一方、輝度cよりも小さい輝度に発光領域110a,110bを制御する場合、発光領域110aの輝度は発光領域110bの輝度よりも高くなってしまう(x=yのグラフよりもyが大きくなる)。一方、輝度cよりも大きい輝度に発光領域110a,110bを制御する場合、発光領域110aの輝度は発光領域110bの輝度よりも低くなってしまう(x=yのグラフよりもyが小さくなる)。このような傾向は、発光領域110aの面積が発光領域110bの面積よりも大きい場合や、発光領域110aの引出配線の抵抗が発光領域110bの引出配線の抵抗よりも小さい場合や、発光領域110aの発光効率が発光領域110bの発光効率よりも高い場合に現れる。
As a result of studies by the present inventors, the following has been found. First, when the
一方、発光領域110の輝度を電気信号のパルス幅で制御する場合、発光領域110の輝度を低くする場合、第2期間は短くなる(又は0になる)ため、I1の大きさが発光領域110の輝度に大きく影響する。一方、発光領域110の輝度を大きくする場合、第2期間は長くなるため、I2の大きさが発光領域110の輝度に大きく影響する。このため、本実施形態のように、発光領域110aにおけるI1/I2(第1相対値)を、発光領域110bにおけるI1/I2(第2相対値)とは異ならせる(例えば小さくする)と、輝度が低い場合の発光領域110aの輝度を低くしつつ、輝度が高い場合における発光領域110aの輝度を高くすることができる。従って、広い輝度範囲で発光領域110a,110bの輝度が互いに異なることを抑制できる。特に、発光領域110の輝度の範囲が大きい場合(例えば輝度の最大値が輝度の最小値の1000倍以上の場合、本実施形態による輝度の均一性は顕著になる。
On the other hand, when the luminance of the
また、発光領域110の輝度が低く、基準値以下の場合、制御部120が発光領域110に出力するパルスは、第1期間の一部又は全部のみとなる。このような低輝度の場合においても、本実施形態によれば、複数の発光領域110の輝度の均一性は高くなる。なお、上記した基準値は、発光装置10の構造によって異なる値になる。
Further, when the luminance of the
なお、図6及び図7に示すように、発光領域110bにおいて、第1期間及び第2期間の双方で、同一の電流値を入力する(I1=I2)ようにしたうえで、発光領域110aにおいて、第1期間の電流値I1を、第2期間の電流値I2よりも小さくしてもよい。
6 and 7, in the
図8は、実施例に係る発光装置10の構成を示す図である。本図に示す例において、発光装置10は、発光領域110a,110b,110cを有している。発光面積は、発光領域110c,110a,110bの順に大きい。また、制御部120と発光領域110aを接続する引出配線130aは、発光領域110bと制御部120を接続する引出配線130bよりも短く、発光領域110cと制御部120を接続する引出配線130cよりも長い。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the
そして、制御部120は、発光領域110aにおけるI1/I2を、発光領域110bにおけるI1/I2よりも小さくし、かつ、発光領域110cにおけるI1/I2よりも大きくしている。このため、本実施例によっても、広い輝度範囲で、発光領域110a,110b,110cの輝度を均一にすることができる。
Then, the
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment and the Example were described with reference to drawings, these are illustrations of this invention and can also employ | adopt various structures other than the above.
10 発光装置
110 発光領域
120 制御部
130a,130b,130c 引出配線
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の発光領域のそれぞれにパルス電流を印加し、かつ、前記パルス電流を生成するための電気信号を制御することにより、前記複数の発光領域の輝度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電気信号において、順方向の電圧が立ち上がる第1期間と、前記順方向の電圧が一定値になる第2期間とを前記発光領域毎に制御する発光装置。 Multiple light emitting areas;
A control unit that controls the luminance of the plurality of light emitting regions by applying a pulse current to each of the plurality of light emitting regions and controlling an electric signal for generating the pulse current;
With
In the electrical signal, the control unit controls, for each light emitting region, a first period in which a forward voltage rises and a second period in which the forward voltage becomes a constant value.
第1の前記発光領域における、前記第2期間の電流値に対する前記第1期間の電流値の比である第1相対値は、第2の前記発光領域における、前記第2期間の電流値に対する前記第1期間の電流値の比である第2相対値とは異なる値を有している発光装置。 The light-emitting device according to claim 1.
The first relative value, which is the ratio of the current value of the first period to the current value of the second period in the first light emitting region, is the current value of the second period in the second light emitting region. A light emitting device having a value different from a second relative value that is a ratio of current values in the first period.
前記第1の発光領域の面積は前記第2の発光領域の面積より大きく、
前記第1相対値は、前記第2相対値よりも小さい発光装置。 The light-emitting device according to claim 2.
The area of the first light emitting region is larger than the area of the second light emitting region,
The light emitting device, wherein the first relative value is smaller than the second relative value.
前記第1の発光領域の引出配線の抵抗は前記第2の発光領域の引出配線の抵抗よりも小さく、
前記第1相対値は、前記第2相対値よりも小さい発光装置。 The light-emitting device according to claim 2.
The resistance of the lead wiring of the first light emitting region is smaller than the resistance of the lead wiring of the second light emitting region,
The light emitting device, wherein the first relative value is smaller than the second relative value.
前記第1の発光領域の発光効率は前記第2の発光領域の発光効率よりも高く、
前記第1相対値は、前記第2相対値よりも小さい発光装置。 The light-emitting device according to claim 2.
The luminous efficiency of the first light emitting region is higher than the luminous efficiency of the second light emitting region,
The light emitting device, wherein the first relative value is smaller than the second relative value.
前記第2相対値は1超である発光装置。 The light emitting device according to claim 3.
The light emitting device, wherein the second relative value is greater than 1.
前記制御部は、前記輝度が基準値以下の場合、前記電気信号を前記第1期間の一部又は全体のみとする発光装置。 The light-emitting device according to claim 6.
The control unit is a light-emitting device in which, when the luminance is equal to or less than a reference value, the electrical signal is only part or all of the first period.
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