JP2018079871A - 車両用灯具向け光源 - Google Patents

Abstract

【課題】 高品質の車両用灯具向け光源を提供する。【解決手段】 車両用灯具向け光源は、第１半導体発光素子と、第２半導体発光素子と、第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を交流駆動する駆動装置とを有し、第１半導体発光素子のｐ側電極と、第２半導体発光素子のｎ側電極は電気的に接続され、かつ、第１半導体発光素子のｎ側電極と、第２半導体発光素子のｐ側電極は電気的に接続され、第１、第２の半導体発光素子は一方向に沿って配置され、駆動装置は、第１半導体発光素子に電流を流す時間と、第２半導体発光素子に電流を流す時間が異なるように交流駆動を行う。【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用灯具向け光源に関する。

近年、自動車用ヘッドライトにおいて、前方の状況、すなわち対向車や前走車などの有無及びその位置に応じて、配光形状をリアルタイムで制御する技術が注目されている。この技術によれば、たとえば走行用の配光形状（ハイビーム）での走行中に対向車を検知した際には、ヘッドライトに照射される領域のうち、検知された対向車の領域のみをリアルタイムで遮光する。このため、常にドライバーにハイビームに近い視界を与えることができ、その一方で、対向車に幻惑光（グレア）を与えることが防止される。

また、たとえばハンドル操作やナビゲーションシステムに連動し、配光方向が進行方向に応じてリアルタイムで移動するヘッドライトシステムが一般化しつつある。

このような配光可変型のヘッドライトシステムは、たとえば、複数の半導体発光素子、一例としてＬＥＤ(light emitting diode)素子を行列（マトリクス）状に配置した半導体発光素子アレイを用い、個々のＬＥＤ素子の導通と非導通（点消灯）及び導通時の投入電流（輝度）をリアルタイムで制御して実現する。

半導体発光素子間の暗部が投影されることに起因する違和感が抑制された車両用前照灯装置の発明が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。この装置においては、可視光を放射する複数のＬＥＤチップがマトリクス状に配置されてＬＥＤチップアレイを構成し、複数のＬＥＤチップには、これらの点消灯を独立に制御可能なように駆動電源が接続されている。ＬＥＤチップアレイの前方には発光パターンを投影するためのレンズが配置され、複数のＬＥＤチップの点灯パターンを制御することで、所定の配光パターンを形成する。

図９Ａ及び図９Ｂは、複数のＬＥＤ素子を独立に駆動するための配線例を示す概略図である。

図９Ａに示すように、各ＬＥＤ素子のアノードまたはカソード（図９Ａに示す例においてはカソード）を共通電極（共通配線）Ｃとして接続し、他方の電極（図９Ａに示す例においてはアノード）を独立配線Ｗ_１〜Ｗ_６として引き出す構造とすることにより、複数のＬＥＤ素子を独立に駆動可能である。

また、図９Ｂに示すように、複数のＬＥＤ素子を直列に接続し、各ＬＥＤ素子の両電極をスイッチング配線Ｓ_１〜Ｓ_７として引き出す構造としても、各ＬＥＤ素子の独立駆動を実現することができる。

図９Ａ及び図９Ｂに示す構造においては、独立駆動可能なＬＥＤ素子に対し、同数の引き出し配線が必要となる。このため、ＬＥＤ素子アレイの内部配線構造が複雑になる。また、独立駆動可能なＬＥＤ素子と同数の駆動電源が必要とされる。更に、引き出し配線数が多くなると、ＬＥＤ素子アレイの駆動部へのコンタクト数（たとえばワイヤーボンディング数）が増加し、機械的強度や信頼性の低下が生じる。なお、たとえば引き出し配線数を増やさないためには、独立駆動可能なＬＥＤ素子数を少なくする必要がある。

特開２０１３−５４８４９号公報

図１０に、車両用灯具、一例として自動車用ヘッドライトから出射される配光パターン（輝度分布）を示す。本図に示すのは、直進全点灯状態における配光パターンである。

直進全点灯状態においては、水平軸（Ｈ軸）と垂直軸（Ｖ軸）が交差する位置（原点）を含む領域に最高輝度の配光中心が形成され、周辺に向かって輝度が徐々に低下する配光パターン（輝度分布）が望まれる。

配光パターンの上側に水平軸（Ｈ軸）に沿う位置の輝度分布を示す。また、配光パターンの右側に垂直軸（Ｖ軸）に沿う位置の輝度分布を示す。配光中心から離れるにつれて輝度が低下する、山型（弓型）の輝度分布が形成される。

配光パターン（輝度分布）は、ＬＥＤ素子アレイを出射する光の輝度分布に対応して形成される。したがって、ＬＥＤ素子アレイにおいて、このような輝度パターンが実現されることが好ましい。

配光可変型の自動車用ヘッドライトでは、対向車や歩行者に眩惑を与えないための遮光領域をできるだけ小さくし、広い範囲を照明することが望まれる。そのためにＬＥＤ素子アレイにおいて、ＬＥＤ素子を高密度に配置する必要がある。しかし、たとえば図９Ａ及び図９Ｂに示す配線例では、前述のように、構造の複雑化や、機械的強度及び信頼性の低下が招来される。他方、ＬＥＤ素子アレイやその駆動電源を複雑化せず構成するとすれば、ＬＥＤ素子を高密度に配置することが難しく、対向車や歩行者に眩惑を与えないための遮光領域を小さくすることが困難となる。

本発明の目的は、高品質の車両用灯具向け光源を提供することである。

本発明の一観点によると、第１の半導体発光素子、または、直列に接続された複数の半導体発光素子からなる第１の半導体発光素子群と、第２の半導体発光素子、または、直列に接続された複数の半導体発光素子からなる第２の半導体発光素子群と、前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群、及び、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群を交流駆動する駆動装置とを有し、前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群のｐ側電極と、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群のｎ側電極は電気的に接続され、かつ、前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群のｎ側電極と、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群のｐ側電極は電気的に接続され、前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群、及び、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群は、一方向に沿って配置され、前記駆動装置は、前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群に電流を流す時間と、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群に電流を流す時間が異なるように交流駆動を行う車両用灯具向け光源が提供される。

本発明によれば、高品質の車両用灯具向け光源を提供することができる。

図１Ａ〜図１Ｄは、実施例による車両用灯具向け光源に使用される半導体発光素子アレイの製造方法を示す概略的な断面図である。 図１Ｅ〜図１Ｇは、実施例による車両用灯具向け光源に使用される半導体発光素子アレイの製造方法を示す概略的な断面図である。 図１Ｈ〜図１Ｋは、実施例による車両用灯具向け光源に使用される半導体発光素子アレイの製造方法を示す概略的な断面図である。 図２Ａは、ＬＥＤ素子アレイ１００を示す概略図であり、図２Ｂは、実施例による車両用灯具向け光源を示す概略図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、駆動の一例を示す概略図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、第１変形例による車両用灯具向け光源について説明する概略図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、第２変形例による車両用灯具向け光源について説明する概略図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、第３変形例による車両用灯具向け光源について説明する概略図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、他の変形例による車両用灯具向け光源について説明する概略図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、更に他の変形例による車両用灯具向け光源について説明する概略図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、複数のＬＥＤ素子を独立に駆動するための配線例を示す概略図である。 図１０は、自動車用ヘッドライトから出射される配光パターンを示す概略図である。

図１Ａ〜図１Ｋを参照し、実施例による車両用灯具向け光源に使用される半導体発光素子アレイの製造方法の概略について説明する。なお、実施例においては、２つの半導体発光素子が相互に逆向きに並列接続される例を示すが、並列接続される半導体発光素子の個数は２つに限られない。また、半導体発光素子としてＬＥＤ素子を用いる例を示すが、ＬＥＤ素子に限らず、種々の半導体発光素子、たとえばＬＤ(laser diode)素子等を使用可能である。

図１Ａを参照する。成長基板１１の上方に、たとえば有機金属化学気相成長(metal organic chemical vapor deposition; MOCVD)法を用いてＧａＮ系半導体からなる光半導体積層２０を形成する。成長基板１１として、たとえばサファイア基板が用いられる。スピネル、ＺｎＯ等からなる基板を用いてもよい。

具体的には、まず、成長基板１１をサーマルクリーニングし、ＧａＮからなるバッファ層２１を成長する。続いて、Ｓｉ等をドープしたｎ型ＧａＮからなるｎ型半導体層２２、ＩｎＧａＮで形成される井戸層とＧａＮで形成される障壁層とを含む多重量子井戸構造からなる活性層（発光層）２３、及び、Ｍｇ等をドープしたｐ型ＧａＮからなるｐ型半導体層２４を順次成長し、光半導体積層２０を形成する。

次に、光半導体積層２０表面（ｐ型半導体層２４表面）に、ｐ側電極３０を形成する。具体的には、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等により、たとえばＩＴＯ(indium tin oxide)／Ａｇ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる多層膜を成膜する。そしてこの多層膜をフォトリソグラフィ法やリフトオフ法等によりパターニングし、所定形状のｐ側電極３０を形成する。パターニングは、ｐ側電極３０に開口部３０ｈが形成されるように行う。

図１Ｂを参照する。レジストマスクを形成し、塩素ガスを用いたドライエッチング法により、開口部３０ｈに対応する光半導体積層２０をエッチングし、ビア２０ｄを形成する。ビア２０ｄはｐ型半導体層２４及び活性層２３を貫通する。ビア２０ｄの底面にはｎ型半導体層２２が露出する。

図１Ｃを参照する。光半導体積層２０のビア２０ｄ内に、ｎ型半導体層２２に接触するｎ側電極５０を形成する。

具体的には、まず、ｐ側電極３０上及び光半導体積層２０のビア２０ｄ内に、たとえばスパッタ法によりＳｉＯ_２膜を成膜する。ＳｉＯ_２膜に限らず、たとえばＳｉＯＮ膜等の絶縁膜を成膜してもよい。

次に、レジストマスクを形成し、ＣＦ_４／Ａｒ混合ガスを用いたドライエッチング法により、ｐ側電極３０の上面一部及びビア２０ｄの底面部に位置するＳｉＯ_２膜をエッチングして、絶縁層４０を形成する。

ｐ側電極３０の上面一部に位置するＳｉＯ_２膜のエッチングにより、コンタクトホール４０ｈが形成される。コンタクトホール４０ｈの底面には、ｐ側電極３０が露出する。また、ビア２０ｄの底面部に位置するＳｉＯ_２膜のエッチングにより、ビア２０ｄの底面にｎ型半導体層２２が露出する。

続いて、主にビア２０ｄ内のｎ型半導体層２２が露出する領域に、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等により、例えばＴｉ／Ａｇ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜を成膜する。そして金属多層膜をリフトオフ法等によりパターニングして、ｎ側電極５０を形成する。

図１Ｄを参照する。絶縁層４０上、ｎ側電極５０上、及び、ｐ側電極３０上に、第１接合層６０を形成する。具体的には、まず、絶縁層４０上、ｎ側電極５０上、及び、コンタクトホール４０ｈ内（ｐ側電極３０上）に、電子ビーム蒸着法やスパッタ法等により、たとえばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜を成膜する。そして金属多層膜をリフトオフ法等でパターニングし、第１接合層６０を形成する。

第１接合層６０は、間隙６０ｚにより、第１導電領域６１と第２導電領域６２に電気的に分離される。第１導電領域６１はｐ側電極３０と電気的に接続し、第２導電領域６２はｎ側電極５０と電気的に接続する。

レジストマスクを形成し、塩素ガスを用いたドライエッチング法により、光半導体積層２０の一部をエッチングして、光半導体積層２０を所望のサイズに分割する。成長基板１１上の、光半導体積層２０から第１接合層６０までを含む積層構造は、１つのＬＥＤ素子と見ることができる。この積層構造を、ＬＥＤ構造層９０と呼ぶこととする。

続いて、ＬＥＤ構造層９０を支持基板１２に固定した後、成長基板１１をＬＥＤ構造層９０から剥離する。

図１Ｅを参照する。まず、ＬＥＤ構造層９０を固定するための支持基板１２を準備する。支持基板１２として、たとえばＳｉ基板を用いる。Ｓｉ基板に限らず、サファイア、ＧａＮ、Ｇｅ、Ｍｏ、ＣｕＷ、ＡｌＮ等の各基板を使用することができる。

支持基板１２上には、たとえばＳｉＯ_２からなる絶縁膜１２ａを介して、配線構造層８５を形成する。この配線構造層８５により、後述するＬＥＤ構造層９０と支持基板１２との固定後に、一方のＬＥＤ素子のアノード（ｐ側電極）と他方のＬＥＤ素子のカソード（ｎ側電極）が電気的に接続され、かつ、配線として引き出されることで一方のＬＥＤ素子のカソードと他方のＬＥＤ素子のアノードが電気的に接続される（ＬＥＤ素子どうしが逆向きに並列接続される）。また、一方のＬＥＤ素子のアノード側及び他方のＬＥＤ素子のカソード側は、配線構造層８５及び絶縁膜１２ａに部分的に形成されたビアホールを介して支持基板１２と電気的に接続される。配線構造層８５上には、たとえばＳｉＯ_２からなる絶縁膜１２ｂを介して、パターニングされた第２接合層７０が形成されている。第２接合層７０は、たとえばＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｐｔ／ＡｕＳｎからなる金属多層膜である。間隙７０ｚによって、第１導電領域７１と第２導電領域７２とに電気的に分離されている。絶縁膜１２ｂにはビアホールが形成され、配線構造層８５と第２接合層７０が電気的に接続される。

次に、ＬＥＤ構造層９０を支持基板１２に対向配置する。具体的には、第１接合層６０の間隙６０ｚと第２接合層７０の間隙７０ｚが相対するように対向させる。

図１Ｆを参照する。２００℃に加熱した状態で第１接合層６０と第２接合層７０とを接触させ、３ＭＰａで加圧しながら２分間保持する。その後、室温まで冷却し、第１接合層６０と第２接合層７０とを融着接合する。これによりＬＥＤ構造層９０が支持基板１２上に固定される。

図１Ｇを参照する。レーザリフトオフ法により、光半導体積層２０と成長基板１１を分離する。具体的には、成長基板１１側からＫｒＦエキシマレーザ光を照射し、バッファ層２１を熱分解する。これにより光半導体積層２０（ＬＥＤ構造層９０）と成長基板１１が分離される。

成長基板１１の剥離によって露出したｎ型半導体層２２表面に、マイクロコーン構造層（微細凹凸層）２２ａを形成する。マイクロコーン構造層２２ａは、ｎ型半導体層２２表面を、ＴＭＡＨ（水酸化フェニルトリメチルアンモニウム）水溶液（温度約７０℃、濃度約２５％）等によりウエットエッチングすることで形成される。マイクロコーン構造層２２ａによって、光半導体積層２０で発光される光が効率的に外部に取り出される。

図１Ｈを参照する。ｎ型半導体層２２（マイクロコーン構造層２２ａ）上に、化学気相堆積(chemical vapor deposition; CVD)法等により、たとえばＳｉＯ_２からなる表面保護膜２５を形成する。

図１Ｉを参照する。支持基板１２の裏面側を研削、研磨することで薄くし、支持基板１２の熱抵抗を下げる。また、後出の実装基板との接合密着性を確保するため、支持基板１２の研削、研磨面上に、電子ビーム蒸着法、スパッタ法等により、たとえばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕを厚さ５０ｎｍ／１５０ｎｍ／２００ｎｍに堆積して、裏面金属層７５を形成する。その後、レーザスクライブまたはダイシングにより、支持基板１２を、ＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０が含まれる所定のサイズに分割する。

図１Ｊを参照する。支持基板１２を実装基板７６上にダイボンディングする。その後ワイヤーボンディング等の工程を経て配線構造が形成される。

図１Ｋを参照する。ＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０を覆うように、波長変換層（蛍光体層）８０を形成する。具体的には、蛍光体材料８２を含むペースト状の波長変換部材８１を、ＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０上方に滴下または塗布した後に、波長変換部材８１を硬化させて形成する。

波長変換部材８１には、透光性を有する熱硬化性樹脂、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。蛍光体材料８２には、たとえばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）を用いる。波長変換部材８１中における蛍光体材料８２の濃度は５０重量％程度である。また、波長変換層８０の厚さは５０μｍ程度である。

こうして、複数のＬＥＤ構造層（ＬＥＤ素子）９０を含むＬＥＤ素子アレイ（半導体発光素子アレイ）が製造される。

各ＬＥＤ素子９０においては、配線を介し、第２導電層７０の第１導電領域７１（ｐ側電極３０）、及び、第２導電領域７２（ｎ側電極５０）から、光半導体積層２０に正孔及び電子が注入される（電流が供給される）。正孔と電子は活性層２３において再結合し、再結合に係るエネルギが光及び熱として放出される。このように各ＬＥＤ素子９０は、配線を介してＯＮ／ＯＦＦ制御（発光駆動）される。

活性層２３から放出された光は、主としてｎ型半導体層２２表面（保護膜２５表面）から出射される。出射された光の一部は、蛍光体材料８２に入射することなく波長変換層８０を透過する。他の一部は蛍光体材料８２に入射し、異なる波長の光に変換されて波長変換層８０を出射する。

光半導体積層２０にＧａＮ系半導体を用いる場合、光半導体積層２０から青色光が放出される。また、蛍光体材料８２にＹＡＧを用いる場合、蛍光体材料８２からは黄色光が放出される。蛍光体材料８２に入射せず、波長変換層８０を透過した青色光と、蛍光体材料８２に入射し、波長変換されて波長変換層８０を出射する黄色光とで白色光を得ることができる。

図２Ａに、製造されたＬＥＤ素子アレイ１００の概略図を示す。ＬＥＤ素子アレイ１００は、たとえば６行６列のマトリクス状に配置された３６個のＬＥＤ素子を含む。３６個のＬＥＤ素子は、たとえば相互にサイズの等しい矩形、一例として正方形の平面形状の発光領域を有する。なお、実施例においては６行６列のＬＥＤ素子アレイ１００とするが、行数、列数はこれに限られず、複数のＬＥＤ素子を含むＬＥＤ素子アレイとすることができる。たとえば２行１列でもよい。

ＬＥＤ素子アレイ１００の行を、上から順に、Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行、Ｅ行、Ｆ行と規定する。ＬＥＤ素子アレイ１００においては、列単位で配線が施されている。本図には、最も右側の列の６個のＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆについて配線を示すが、他の５列についても等しい配線構造が形成されている。

ＬＥＤ素子アレイ１００においては、列方向に沿って相互に隣接する３組のＬＥＤ素子、すなわちＡ行とＢ行の素子（たとえばＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ）、Ｃ行とＤ行の素子（たとえばＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄ）、及び、Ｅ行とＦ行の素子（たとえばＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆ）が、それぞれ対を形成する。

詳細には、Ａ行、Ｃ行、Ｅ行の素子（たとえばＬＥＤ素子９０ａ、９０ｃ、９０ｅ）のアノード（ｐ側電極３０）と、Ｂ行、Ｄ行、Ｆ行の素子（たとえばＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｄ、９０ｆ）のカソード（ｎ側電極５０）が共通電極（共通配線）Ｃに電気的に接続される。また、対を形成するＬＥＤ素子の、共通電極Ｃに接続されていない電極どうしが電気的に接続され、引き出し配線によって引き出される。たとえばＬＥＤ素子９０ａ、９０ｃ、９０ｅのカソード（ｎ側電極５０）と、ＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｄ、９０ｆのアノード（ｐ側電極３０）が、それぞれ電気的に接続され、カソードとアノードの間で配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γによって引き出される。すなわち、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂは、配線Ｗ_αと共通電極Ｃの間に相互に逆向きに並列接続され、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄは、配線Ｗ_βと共通電極Ｃの間に相互に逆向きに並列接続され、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆは、配線Ｗ_γと共通電極Ｃの間に相互に逆向きに並列接続される。

ＬＥＤ素子アレイ１００は、たとえば一列ごとに、１本の共通電極（共通配線）Ｃ、及び、３本の引き出し配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γを備える。

図２Ｂは、実施例による車両用灯具向け光源を示す概略図である。実施例による車両用灯具向け光源は、ＬＥＤ素子アレイ１００、及び、たとえば電源を備え、ＬＥＤ素子アレイ１００の各ＬＥＤ素子に電流を供給することのできる駆動装置２００を含んで構成される。駆動装置２００は、たとえば配線Ｗ_αに電気的に接続され、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂを駆動する駆動装置２０１、配線Ｗ_βに電気的に接続され、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄを駆動する駆動装置２０２、及び、配線Ｗ_γに電気的に接続され、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆを駆動する駆動装置２０３を含む。なお、駆動装置２００は、最も右側の列のＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを駆動する駆動装置２０１〜２０３に加え、他の列のＬＥＤ素子を駆動する駆動装置も含む。駆動装置２００は、たとえば各配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γ等に、正負の電流を供給する（正負の電圧を印加する（交流駆動））。ここで正の電流は、各配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γ等側が正極となるように電圧を印加したときに流れる向きの電流を意味し、負の電流は、各配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γ等側が負極となるように電圧を印加したときに流れる向きの電流を意味する。

たとえば共通電極Ｃは、グランドに接続される。駆動装置２００によって、たとえば配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γに正の電流が供給（正の電圧が印加）されるとき、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｃ、９０ｅは逆方向バイアスとなるために電流が流れず、順方向バイアスとなるＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｄ、９０ｆのみが発光駆動される。配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γに負の電流が供給（負の電圧が印加）されるときには、ＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｄ、９０ｆは逆方向バイアスとなるために電流が流れず、順方向バイアスとなるＬＥＤ素子９０ａ、９０ｃ、９０ｅのみが発光駆動される。このように駆動装置２００は、ＬＥＤ素子アレイ１００に交流電圧を印加することによって（各引き出し配線への印加電圧の極性を変えることによって）正負の電流を供給し、ＬＥＤ素子を発光駆動する。

図３Ａ及び図３Ｂを参照し、駆動の一例を説明する。両図は、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの駆動例を示す。

図３Ａに示すように、本例においては、たとえばＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを、それぞれ２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、４０％のデューティ比で発光駆動する。

図３Ｂは、駆動装置２００（駆動装置２０１、２０２、２０３）によって配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γに供給される駆動電流波形を示すグラフである。グラフの横軸は時間を表し、縦軸は電流を表す。各駆動波形の周波数は、たとえば１ｋＨｚである。

配線Ｗ_αに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち３０％の期間（０．３ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち２０％の期間（０．２ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ａは、０．２ｍｓ間の点灯と０．８ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｂは、０．３ｍｓ間の点灯と０．７ｍｓ間の消灯を繰り返す。

なお、各ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆが、たとえば３００μｍ×３００μｍの正方形状の発光領域を有する場合、電流値Ｉ＝１００［ｍＡ］程度であり、７００μｍ×７００μｍの正方形状の発光領域を有する場合、電流値Ｉ＝５００［ｍＡ］程度である。

配線Ｗ_βに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち５０％の期間（０．５ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち４０％の期間（０．４ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。また、配線Ｗ_βに供給される正負の電流値は、配線Ｗ_αに供給されるそれらに等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｃは、０．４ｍｓ間の点灯と０．６ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｄは、０．５ｍｓ間の点灯と０．５ｍｓ間の消灯を繰り返す。

配線Ｗ_γに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち４０％の期間（０．４ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち６０％の期間（０．６ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。また、配線Ｗ_γに供給される正負の電流値は、配線Ｗ_α、配線Ｗ_βに供給されるそれらに等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｅは、０．６ｍｓ間の点灯と０．４ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｆは、０．４ｍｓ間の点灯と０．６ｍｓ間の消灯を繰り返す。

電流の供給により、各ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは点消灯を繰り返す。しかし点消灯は、短い周期（１ｍｓ）で繰り返されるため、人間の目には連続して点灯されているように視認される。そして電流供給時間の長短が発光輝度の高低と対応する。

なお、各配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γと共通電極Ｃの間に相互に逆向きに並列接続される２つのＬＥＤ素子は同時には点灯されず、電流の供給は、合計で最大１００％のデューティ比となるように時間配分される。図３Ｂに示す例では、配線Ｗ_αに供給される駆動電流波形における合計デューティ比は５０％、配線Ｗ_βに供給される駆動電流波形における合計デューティ比は９０％、配線Ｗ_γに供給される駆動電流波形における合計デューティ比は１００％である。合計デューティ比を、各配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γの電流の使用効率と捉えることもできる。

ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆは、輝度が最も高くなる行（Ｅ行）のＬＥＤ素子９０ｅから列方向上側、列方向下側の各方向について、離れた行のＬＥＤ素子ほど輝度が低い、山型（弓型）の輝度分布を形成する。図３Ｂに示す駆動電流波形でＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを駆動し、たとえばレンズを使用して、ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆの発光パターンを投影すれば、図１０に示す配光パターンに類似する配光パターンの一部（垂直軸（Ｖ軸）に平行な、ＬＥＤ素子１列分の投影領域）を形成することが可能である。

ＬＥＤ素子アレイ１００の他の列についても、たとえば図３Ｂに示す駆動電流波形と類似の駆動電流波形で駆動することによって、Ｅ行のＬＥＤ素子の輝度を最も高くし、Ｅ行から列方向上側、列方向下側の各方向について、離れた行のＬＥＤ素子ほど低輝度となる、山型（弓型）の輝度分布を形成することができる。更に、行方向について、配光中心が位置する列のＬＥＤ素子輝度を最も高くし、その列から行方向右側、行方向左側の各方向について、離れた列のＬＥＤ素子ほど輝度が低い、山型（弓型）の輝度分布を形成することで、たとえば図１０に示す配光パターンに類似する配光パターンを形成することが可能である。

行方向の輝度分布は、たとえば行方向に沿って供給電流値を異ならせる、または、行方向に沿って電流供給時間を異ならせることで形成することができる。両者を併用してもよい。

前者の方法を採用する場合、たとえば配光中心に近い列のＬＥＤ素子ほど、図３Ｂに示す駆動電流波形の供給電流値を大きくする。後者の方法を採用する場合、たとえば配光中心に近い列のＬＥＤ素子ほど、駆動電流波形のデューティ比を高くする。

列方向については同様の発光輝度比としながら、配光中心に近い列のＬＥＤ素子ほど発光輝度を高くすることも可能である。

なお、最も右の列のＬＥＤ素子が、図３Ｂに示す駆動電流波形で駆動される場合、後者の方法は採用することができない。駆動電流波形の電流供給時間を長くすれば（高デューティ比とすれば）ＬＥＤ素子の発光輝度が高くなるところ、たとえば配線Ｗ_γに供給する駆動電流波形においては、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆ双方に対して、電流供給時間をより長くすることはできないためである。

実施例による車両用灯具向け光源に用いられるＬＥＤ素子アレイ１００は、一方のアノード（ｐ側電極３０）と他方のカソード（ｎ側電極５０）が電気的に接続され、一方のカソード（ｎ側電極５０）と他方のアノード（ｐ側電極３０）が電気的に接続された（逆向きに並列接続された）ＬＥＤ素子の組（ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ等）を含む。

逆向きに並列接続された、たとえば２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂの組は交流駆動される。駆動は、駆動装置２００を用いて行う。一例として、一方のＬＥＤ素子９０ａのアノード側を共通電極（共通配線）Ｃに電気的に接続して接地し、一方のＬＥＤ素子９０ａのカソード側を引き出し配線によって引き出して、正負の電流を供給する。正の電流が供給されるときには他方のＬＥＤ素子９０ｂが、負の電流が供給されるときには一方のＬＥＤ素子９０ａが発光する。たとえば図３Ｂに示す駆動電流波形で駆動した場合には、一方のＬＥＤ素子９０ａと他方のＬＥＤ素子９０ｂは交互に発光する。

このように、実施例による車両用灯具向け光源においては、逆向きに並列接続されたＬＥＤ素子の組に接続された１本の引き出し配線に、順方向／逆方向の電流を注入し、注入する電流の向きによって点灯させるＬＥＤ素子を選択する。注入する電流の順方向／逆方向の時間配分（デューティ比）を調整することにより、各ＬＥＤ素子の発光輝度の制御を行う。時間配分は不等分とする。すなわち、一方のＬＥＤ素子９０ａに電流を流す時間（引き出し配線に負の電流を供給する時間）と他方のＬＥＤ素子９０ｂに電流を流す時間（引き出し配線に正の電流を供給する時間）が等しくないように駆動を行い、一方のＬＥＤ素子９０ａと他方のＬＥＤ素子９０ｂを、相互に異なる輝度で発光させる。これにより、車両用灯具向け光源としてグラデーションを形成する。

また、前述のように、ＬＥＤ素子アレイ１００は、一列ごとに、１本の共通電極（共通配線）Ｃと３本の引き出し配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γを備えれば足りる。

すなわち、実施例による車両用灯具向け光源は、たとえば図９Ａ及び図９Ｂに示す配線構造と比較したとき、少ない引き出し配線数でＬＥＤ素子を駆動することができ、内部配線構造を簡素化することが可能である。また、駆動装置の数を少なくすることもできる。引き出し配線数を一定数とする場合には、搭載するＬＥＤ素子の数を多くすることが可能である。引き出し配線数を少なくすることができるため、駆動部へのコンタクト数も少なくなり、機械的強度や信頼性が向上する。車両用灯具向け光源として、簡素化された配線構造で、ＬＥＤ素子を高密度に配置することができる。このように、実施例による車両用灯具向け光源は、高品質の車両用灯具向け光源である。

図４Ａ及び図４Ｂを参照し、第１変形例による車両用灯具向け光源について説明する。第１変形例は、ＬＥＤ素子アレイの配線構造、及び、駆動電流波形が実施例と異なる。

図４Ａを参照する。第１変形例においても、ＬＥＤ素子アレイ１００にはたとえば列単位で配線が施されている。本図には、最も右側の列の６個のＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆについて配線を示すが、他の５列についても等しい配線構造が形成されている。

第１変形例においても、実施例と同様に、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｂ、及び、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄは、それぞれ１組を形成し、配線Ｗ_α、Ｗ_βと共通電極Ｃの間に相互に逆向きに並列接続される。ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆは、それぞれアノード（ｐ側電極３０）が配線Ｗ_γ、Ｗ_δによって引き出され、カソード（ｎ側電極５０）が共通電極（共通配線）Ｃに電気的に接続される。駆動装置２００により配線Ｗ_γ、Ｗ_δに電流が供給されることで、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆは、他の素子と独立して駆動される。共通電極（共通配線）Ｃは、たとえば接地される。

第１変形例のＬＥＤ素子アレイは、たとえば一列ごとに、１本の共通電極（共通配線）Ｃ、及び、４本の引き出し配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γ、Ｗ_δを備える。

第１変形例においては、たとえばＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを、それぞれ１０％、２０％、４０％、６０％、１００％、１００％のデューティ比で発光駆動する。

図４Ｂは、第１変形例における駆動電流波形（ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆに供給する駆動電流波形）を示すグラフである。グラフの横軸は時間を表し、縦軸は電流を表す。各駆動波形の周波数は、たとえば１ｋＨｚである。

配線Ｗ_αに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち２０％の期間（０．２ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち１０％の期間（０．１ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ａは、０．１ｍｓ間の点灯と０．９ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｂは、０．２ｍｓ間の点灯と０．８ｍｓ間の消灯を繰り返す。

配線Ｗ_βに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち６０％の期間（０．６ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち４０％の期間（０．４ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。また、配線Ｗ_βに供給される正負の電流値は、配線Ｗ_αに供給されるそれらに等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｃは、０．４ｍｓ間の点灯と０．６ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｄは、０．６ｍｓ間の点灯と０．４ｍｓ間の消灯を繰り返す。

配線Ｗ_γ、Ｗ_δに供給される駆動電流波形を参照する。配線Ｗ_γ、Ｗ_δには、正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が連続して（デューティ比１００％で）供給される。配線Ｗ_γ、Ｗ_δに供給される正の電流値は、配線Ｗ_α、配線Ｗ_βに供給されるそれに等しい。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆは、点灯状態が継続する。

他の列における輝度分布や行方向の輝度分布等については、実施例と同様である。

図３Ｂに示す駆動電流波形（実施例）においては、最高輝度となるＬＥＤ素子９０ｅでもデューティ比は６０％であり、やや暗い。第１変形例では、高輝度とするのが好ましいＬＥＤ素子を一つずつ独立に駆動する。具体的には、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆをそれぞれデューティ比１００％で独立に駆動する。このため、第１変形例においては、実施例と同様の効果に加え、実施例よりも高輝度の発光を実現することができる。

図５Ａ及び図５Ｂを参照し、第２変形例による車両用灯具向け光源について説明する。第２変形例は、ＬＥＤ素子アレイの配線構造、及び、駆動電流波形が実施例や第１変形例と異なる。

図５Ａを参照する。第２変形例においても、ＬＥＤ素子アレイ１００にはたとえば列単位で配線が施されている。本図には、最も右側の列の６個のＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆについて配線を示すが、他の５列についても等しい配線構造が形成されている。

第２変形例においては、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｄ、及び、ＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｃが、それぞれ１組を形成する。具体的には、ＬＥＤ素子９０ａのカソード（ｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｄのアノード（ｐ側電極３０）が電気的に接続されて配線Ｗ_αによって引き出される。また、ＬＥＤ素子９０ａのアノード（ｐ側電極３０）とＬＥＤ素子９０ｄのカソード（ｎ側電極５０）が電気的に接続されて共通電極（共通配線）Ｃに接続される。更に、ＬＥＤ素子９０ｂのカソード（ｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｃのアノード（ｐ側電極３０）が電気的に接続されて配線Ｗ_βによって引き出される。ＬＥＤ素子９０ｂのアノード（ｐ側電極３０）とＬＥＤ素子９０ｃのカソード（ｎ側電極５０）は電気的に接続されて共通電極（共通配線）Ｃに接続される。ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆは、第１変形例と同様に、それぞれアノード（ｐ側電極３０）が配線Ｗ_γ、Ｗ_δによって引き出され、カソード（ｎ側電極５０）が共通電極（共通配線）Ｃに電気的に接続される。ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆは、他の素子と独立して駆動される。共通電極（共通配線）Ｃは、たとえば接地される。

第２変形例においては、実施例や第１変形例と異なり、相互に隣接しない２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｄが１組を形成し、配線Ｗ_αと共通電極Ｃの間に相互に逆向きに並列接続される。

第２変形例のＬＥＤ素子アレイは、たとえば一列ごとに、１本の共通電極（共通配線）Ｃ、及び、４本の引き出し配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γ、Ｗ_δを備える。

第２変形例においては、たとえばＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを、それぞれ２０％、４０％、６０％、８０％、１００％、１００％のデューティ比で発光駆動する。

図５Ｂは、第２変形例における駆動電流波形（ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆに供給する駆動電流波形）を示すグラフである。グラフの横軸は時間を表し、縦軸は電流を表す。各駆動波形の周波数は、たとえば１ｋＨｚである。

配線Ｗ_αに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち８０％の期間（０．８ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち２０％の期間（０．２ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ａは、０．２ｍｓ間の点灯と０．８ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｄは、０．８ｍｓ間の点灯と０．２ｍｓ間の消灯を繰り返す。

配線Ｗ_βに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち６０％の期間（０．６ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち４０％の期間（０．４ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。また、配線Ｗ_βに供給される正負の電流値は、配線Ｗ_αに供給されるそれらに等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｂは、０．４ｍｓ間の点灯と０．６ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｃは、０．６ｍｓ間の点灯と０．４ｍｓ間の消灯を繰り返す。

配線Ｗ_γ、Ｗ_δに供給される駆動電流波形を参照する。配線Ｗ_γ、Ｗ_δには、正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が連続して（デューティ比１００％で）供給される。配線Ｗ_γ、Ｗ_δに供給される正の電流値は、配線Ｗ_α、配線Ｗ_βに供給されるそれに等しい。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｅ、９０ｆは、点灯状態が継続する。

他の列における輝度分布や行方向の輝度分布等については、実施例と同様である。

たとえば図４Ｂに示す駆動電流波形（第１変形例）においては、ＬＥＤ素子９０ｄ（デューティ比６０％）とＬＥＤ素子９０ｅ（デューティ比１００％）の間で輝度むらが生じる場合がある。

第２変形例では、相互に隣接しない（間に他のＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｃが配置されている）２つのＬＥＤ素子９０ａ、９０ｄで１組を形成することにより、第１変形例と同様の効果に加え、隣接するＬＥＤ素子間におけるデューティ比の差を小さくして輝度むらを抑制する（滑らかなグラデーションを実現する）という効果を奏することができる。

なお、第２変形例においては、配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γ、Ｗ_δに供給する駆動電流波形の合計デューティ比はすべて１００％であり、各配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γ、Ｗ_δの電流の使用効率が高い。

図６Ａ及び図６Ｂを参照し、第３変形例による車両用灯具向け光源について説明する。第３変形例は、ＬＥＤ素子アレイの配線構造、及び、駆動電流波形が実施例や第１、第２変形例と異なる。

図６Ａを参照する。第３変形例においても、ＬＥＤ素子アレイ１００にはたとえば列単位で配線が施されている。本図には、最も右側の列の６個のＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆについて配線を示すが、他の５列についても等しい配線構造が形成されている。

第３変形例においては、ＬＥＤ素子９０ａ、９０ｅ、ＬＥＤ素子９０ｃ、９０ｄ、及び、ＬＥＤ素子９０ｂ、９０ｆが、それぞれ１組を形成する。具体的には、ＬＥＤ素子９０ａのカソード（ｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｅのアノード（ｐ側電極３０）が電気的に接続されて配線Ｗ_αによって引き出される。また、ＬＥＤ素子９０ａのアノード（ｐ側電極３０）とＬＥＤ素子９０ｅのカソード（ｎ側電極５０）が電気的に接続されて共通電極（共通配線）Ｃに接続される。ＬＥＤ素子９０ｃのカソード（ｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｄのアノード（ｐ側電極３０）は電気的に接続されて配線Ｗ_βによって引き出され、ＬＥＤ素子９０ｃのアノード（ｐ側電極３０）とＬＥＤ素子９０ｄのカソード（ｎ側電極５０）は電気的に接続されて共通電極（共通配線）Ｃに接続される。更に、ＬＥＤ素子９０ｂのカソード（ｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｆのアノード（ｐ側電極３０）が電気的に接続されて配線Ｗ_γによって引き出され、ＬＥＤ素子９０ｂのアノード（ｐ側電極３０）とＬＥＤ素子９０ｆのカソード（ｎ側電極５０）は電気的に接続されて共通電極（共通配線）Ｃに接続される。共通電極（共通配線）Ｃは、たとえば接地される。

第３変形例においては、配線と共通電極Ｃの間に相互に逆向きに並列接続される２つのＬＥＤ素子の組が、隣接する態様で１組、隣接しない態様で２組形成される。

第３変形例のＬＥＤ素子アレイは、たとえば一列ごとに、１本の共通電極（共通配線）Ｃ、及び、３本の引き出し配線Ｗ_α、Ｗ_β、Ｗ_γを備える。

第３変形例においては、たとえばＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆを、それぞれ１０％、２０％、４０％、６０％、９０％、８０％のデューティ比で発光駆動する。

図６Ｂは、第３変形例における駆動電流波形（ＬＥＤ素子９０ａ〜９０ｆに供給する駆動電流波形）を示すグラフである。グラフの横軸は時間を表し、縦軸は電流を表す。各駆動波形の周波数は、たとえば１ｋＨｚである。

配線Ｗ_αに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち９０％の期間（０．９ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち１０％の期間（０．１ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ａは、０．１ｍｓ間の点灯と０．９ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｅは、０．９ｍｓ間の点灯と０．１ｍｓ間の消灯を繰り返す。

配線Ｗ_βに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち６０％の期間（０．６ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち４０％の期間（０．４ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。また、配線Ｗ_βに供給される正負の電流値は、配線Ｗ_αに供給されるそれらに等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｃは、０．４ｍｓ間の点灯と０．６ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｄは、０．６ｍｓ間の点灯と０．４ｍｓ間の消灯を繰り返す。

配線Ｗ_γに供給される駆動電流波形を参照する。周期（１ｍｓ）のうち８０％の期間（０．８ｍｓ）において正の電流（Ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち２０％の期間（０．２ｍｓ）において負の電流（−Ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流と負の供給電流の大きさ（Ｉ）は等しい。また、配線Ｗ_γに供給される正負の電流値は、配線Ｗ_α、配線Ｗ_βに供給されるそれらに等しい。本図に示す例においては、正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｂは、０．２ｍｓ間の点灯と０．８ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｆは、０．８ｍｓ間の点灯と０．２ｍｓ間の消灯を繰り返す。

他の列における輝度分布や行方向の輝度分布等については、実施例と同様である。

たとえば第１、第２変形例においては、１列に４本の引き出し配線が形成されるが、第３変形例においては、引き出し配線は１列につき３本である。

第３変形例では、第２変形例と同様の効果に加え、引き出し配線数を少なくするという効果を奏することができる。第１変形例に対しては、なだらかな輝度分布と引き出し配線数の低減が可能となる。実施例に対しては、高輝度の発光が実現される。

以上、実施例、変形例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

たとえば、実施例及び変形例においては、ＬＥＤ素子アレイ１００の列ごとに共通電極（共通配線）Ｃを形成したが、すべての列のそれを電気的に接続してもよい。

また、実施例及び変形例においては、輝度が最も高くなる、単数または複数のＬＥＤ素子から列方向上側、列方向下側の各方向について、離れた行のＬＥＤ素子ほど輝度が低い、山型（弓型）の輝度分布を形成したが、最高輝度で発光する、単数または複数のＬＥＤ素子から端部（列方向上側及び列方向下側）に向かって単調減少する輝度分布を形成する構成とすることができる。単調減少には、隣接するＬＥＤ素子の発光輝度が相互に等しい場合が含まれる。

更に、実施例及び変形例においては、発光領域の面積が相互に等しいＬＥＤ素子を用いてＬＥＤ素子アレイ１００を形成したが、ＬＥＤ素子アレイには、発光領域の面積が異なるＬＥＤ素子が含まれていてもよい。

図７Ａには、発光領域の面積が相対的に大きいＬＥＤ素子９０ｘと相対的に小さいＬＥＤ素子９０ｙが対を形成する例を示した。ＬＥＤ素子９０ｘの発光領域の面積とＬＥＤ素子９０ｙのそれとの比は、たとえば３：２である。ＬＥＤ素子９０ｘのカソード（ｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｙのアノード（ｐ側電極３０）が電気的に接続されて配線Ｗ_εによって引き出される。ＬＥＤ素子９０ｘのアノード（ｐ側電極３０）とＬＥＤ素子９０ｙのカソード（ｎ側電極５０）は、共通電極（共通配線）Ｃに電気的に接続される。

発光領域の面積が相互に異なるＬＥＤ素子９０ｘ、９０ｙで対を形成する場合、たとえば図７Ｂに示す駆動電流波形を供給して駆動してもよい。

図７Ｂは、配線Ｗ_ε（ＬＥＤ素子９０ｘ、９０ｙ）に供給する駆動電流波形を示すグラフである。グラフの横軸は時間を表し、縦軸は電流を表す。駆動波形の周波数は、たとえば１ｋＨｚである。

周期（１ｍｓ）のうち６０％の期間（０．６ｍｓ）において正の電流（２ｉ［ｍＡ］）が供給される。また、周期（１ｍｓ）のうち４０％の期間（０．４ｍｓ）において負の電流（−３ｉ［ｍＡ］）が供給される。正の供給電流の大きさと負の供給電流の大きさは相互に異なり、その比は２：３である。正の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）負の電流の供給が開始され、負の電流の供給終了に連続する形で（供給終了と同時に）正の電流の供給が開始される。

このような電流の供給で、ＬＥＤ素子９０ｘは、０．４ｍｓ間の点灯と０．６ｍｓ間の消灯を繰り返す。ＬＥＤ素子９０ｙは、０．６ｍｓ間の点灯と０．４ｍｓ間の消灯を繰り返す。

図７Ｂに示す駆動電流波形においては、正の供給電流と負の供給電流の大きさの比（２：３）を、各々の電流が供給されるときに発光するＬＥＤ素子９０ｙとＬＥＤ素子９０ｘの発光領域の面積の比（２：３）に等しくすることで、ＬＥＤ素子９０ｘ、９０ｙにおける、電流供給時の電流密度の大きさを相互に等しくする。

波長変換層（蛍光体層）８０における波長変換効率は、ＬＥＤ素子９０ｘ、９０ｙに供給される電流の電流密度によって異なり、たとえば電流密度が低い場合、波長変換層８０から黄味を帯びた出射光が出射される。ＬＥＤ素子９０ｘ、９０ｙに供給する電流の電流密度の大きさを相互に等しくすることによって、光源出射光における色むらの発生が防止される。

なお、実施例及び第１〜第３変形例においては、発光領域の面積が相互に等しいＬＥＤ素子に、相互に大きさの等しい電流を供給し、各ＬＥＤ素子における、電流供給時の電流密度の大きさを等しくしている。

また、実施例及び変形例においては、ＬＥＤ素子の組を２つのＬＥＤ素子で構成し、一方のアノード（ｐ側電極３０）と他方のカソード（ｎ側電極５０）を電気的に接続し、かつ、一方のカソード（ｎ側電極５０）と他方のアノード（ｐ側電極３０）を電気的に接続したが、ＬＥＤ素子の組は、３つ以上のＬＥＤ素子を用いて構成することができる。たとえば１組を構成する一方または双方のＬＥＤ素子に替えて、複数のＬＥＤ素子が同じ向きに直列接続されたＬＥＤ素子群を用いてもよい。すなわち、一方のＬＥＤ素子またはＬＥＤ素子群のアノード（ｐ側電極３０）と、他方のＬＥＤ素子またはＬＥＤ素子群のカソード（ｎ側電極５０）を電気的に接続するとともに、一方のＬＥＤ素子またはＬＥＤ素子群のカソード（ｎ側電極５０）と、他方のＬＥＤ素子またはＬＥＤ素子群のアノード（ｐ側電極３０）を電気的に接続する構成とすることができる。ここで、ＬＥＤ素子群のアノードとは、最上流に位置するＬＥＤ素子のアノードを意味し、ＬＥＤ素子群のカソードとは、最下流に位置するＬＥＤ素子のカソードを意味する。

図８Ａには、ＬＥＤ素子の組を３つのＬＥＤ素子で構成する例を示した。ＬＥＤ素子９０ｘのアノード（ｐ側電極３０）と、同じ向きに直列接続された２つのＬＥＤ素子９０ｙ_１、９０ｙ_２からなるＬＥＤ素子群のカソード（ＬＥＤ素子９０ｙ_２のｎ側電極５０）が電気的に接続され、共通電極（共通配線）Ｃに接続される。また、ＬＥＤ素子９０ｘのカソード（ｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｙ_１、９０ｙ_２からなるＬＥＤ素子群のアノード（ＬＥＤ素子９０ｙ_１のｐ側電極３０）が電気的に接続され、配線Ｗ_εによって引き出される。

図８Ｂには、ＬＥＤ素子の組を４つのＬＥＤ素子で構成する例を示した。同じ向きに直列接続された２つのＬＥＤ素子９０ｘ_１、９０ｘ_２からなるＬＥＤ素子群のアノード（ＬＥＤ素子９０ｘ_１のｐ側電極３０）と、同じ向きに直列接続された２つのＬＥＤ素子９０ｙ_１、９０ｙ_２からなるＬＥＤ素子群のカソード（ＬＥＤ素子９０ｙ_２のｎ側電極５０）が電気的に接続され、共通電極（共通配線）Ｃに接続される。また、ＬＥＤ素子９０ｘ_１、９０ｘ_２からなるＬＥＤ素子群のカソード（ＬＥＤ素子９０ｘ_２のｎ側電極５０）とＬＥＤ素子９０ｙ_１、９０ｙ_２からなるＬＥＤ素子群のアノード（ＬＥＤ素子９０ｙ_１のｐ側電極３０）が電気的に接続され、配線Ｗ_εによって引き出される。

図８Ａに示す例においては、たとえばＬＥＤ素子９０ｙ_１の発光領域の面積を、ＬＥＤ素子ｙ_２のそれよりも大きくする。図８Ｂに示す例においては、たとえばＬＥＤ素子９０ｘ_１の発光領域の面積を、ＬＥＤ素子９０ｘ_２のそれよりも大きくし、更に、ＬＥＤ素子９０ｙ_１の発光領域の面積を、ＬＥＤ素子ｙ_２のそれよりも大きくする。

このように、３つ以上のＬＥＤ素子を用いてＬＥＤ素子の組を構成することで、たとえば発光パターンにおける一層滑らかなグラデーションを形成することが可能となる。

実施例、変形例を組み合わせてもよい。

その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。

実施例及び変形例による光源は、車両用灯具一般、たとえば自動車用前照灯、二輪車用前照灯等に利用される。

１１ 成長基板
１２ 支持基板
１２ａ、１２ｂ 絶縁膜
２０ 光半導体積層
２０ｄ ビア
２１ バッファ層
２２ ｎ型半導体層
２２ａ マイクロコーン構造層
２３ 活性層
２４ ｐ型半導体層
２５ 表面保護膜
３０ ｐ側電極
３０ｈ 開口部
４０ 絶縁層
４０ｈ コンタクトホール
５０ ｎ側電極
６０ 第１接合層
６０ｚ 間隙
６１ 第１導電領域
６２ 第２導電領域
７０ 第２接合層
７０ｚ 間隙
７１ 第１導電領域
７２ 第２導電領域
７５ 裏面金属層
７６ 実装基板
８０ 波長変換層
８１ 波長変換部材
８２ 蛍光体材料
８５ 配線構造層
９０ ＬＥＤ構造層
９０ａ〜９０ｆ ＬＥＤ素子
１００ ＬＥＤ素子アレイ
２００〜２０３ 駆動装置

Claims (6)

1. 第１の半導体発光素子、または、直列に接続された複数の半導体発光素子からなる第１の半導体発光素子群と、
   第２の半導体発光素子、または、直列に接続された複数の半導体発光素子からなる第２の半導体発光素子群と、
   前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群、及び、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群を交流駆動する駆動装置と
   を有し、
   前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群のｐ側電極と、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群のｎ側電極は電気的に接続され、かつ、前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群のｎ側電極と、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群のｐ側電極は電気的に接続され、
   前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群、及び、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群は、一方向に沿って配置され、
   前記駆動装置は、前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群に電流を流す時間と、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群に電流を流す時間が異なるように交流駆動を行う車両用灯具向け光源。
2. 前記第１の半導体発光素子または半導体発光素子群と、前記第２の半導体発光素子または半導体発光素子群の間に、第３の半導体発光素子が配置されている請求項１に記載の車両用灯具向け光源。
3. 前記駆動装置は、前記第１、第２の半導体発光素子または半導体発光素子群を、最高輝度で発光する半導体発光素子から、前記一方向に平行な方向に向かって、輝度が単調減少するように駆動する請求項１または２に記載の車両用灯具向け光源。
4. 前記駆動装置は、前記第１、第２の半導体発光素子または半導体発光素子群を、合計デューティ比が１００％となるように駆動する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用灯具向け光源。
5. 前記第１、第２の半導体発光素子または半導体発光素子群には、発光領域の面積が相互に異なる半導体発光素子が含まれる請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具向け光源。
6. 前記第１の半導体発光素子または前記第１の半導体発光素子群に含まれる半導体発光素子の発光領域の面積と、前記第２の半導体発光素子または前記第２の半導体発光素子群に含まれる半導体発光素子の発光領域の面積が相互に異なり、
   前記駆動装置は、前記第１の半導体発光素子または前記第１の半導体発光素子群に含まれる半導体発光素子の発光時に供給する電流の大きさと、前記第２の半導体発光素子または前記第２の半導体発光素子群に含まれる半導体発光素子の発光時に供給する電流の大きさの比が、前記第１の半導体発光素子または前記第１の半導体発光素子群に含まれる半導体発光素子の発光領域の面積と、前記第２の半導体発光素子または前記第２の半導体発光素子群に含まれる半導体発光素子の発光領域の面積の比に等しくなるように、前記第１、第２の半導体発光素子または半導体発光素子群に電流を供給する請求項５に記載の車両用灯具向け光源。
   
   

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