JP4027609B2 - 発光ダイオードの発光色制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードの発光色制御方法に係り、適当なパルス電流を流して同一点から複数の波長の光を放射させ、それらを混ぜ合わせることにより発光色を制御するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は通常、使用する半導体材料や構造で発光の色相が決まっている。フルカラーＬＥＤと呼ばれるものは、青、緑、赤のＬＥＤチップを一つのパッケージに実装し、各々のチップに流す電流を調整していろいろな色相の発光を得るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のフルカラー発光ダイオードは、青、緑、赤のＬＥＤチップを一つのパッケージに実装しているために、
（１）各色の光が異なる点から放出されており、近くで見ると色が分離して見える。
【０００４】
（２）小型化が難しい。
等の問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を除去し、発光源が１箇所で、小型化を図ることができるとともに、容易に発光色を制御することができる発光ダイオードの発光色制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）発光ダイオードの発光色制御方法において、電流値を増やすことによって発光波長が連続的に短波長側に変わる一枚のＧａＮ系発光ダイオードチップに大きさが異なる複数のピーク電流値を持ち、かつ幅が異なるパルス電流を流すことにより、発光色を制御するとともに、前記各パルス電流に対応する光の発光波長をピーク電流値で、発光強度をパルス幅及びパルス数で制御することを特徴とする。
【０００７】
（２）上記（１）記載の発光ダイオードの発光色制御方法において、前記各パルス電流に時間差を与えることにより、色を混ぜ合わせることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施例を示すＧａＮ系発光ダイオードに印加するパルス波形図である。
【００１０】
この図において、縦軸は電流（ｍＡ）、横軸は時間（μｓ）を示しており、１は第１のパルス、２は第２のパルス、Ｔａは第１のパルス１の幅、Ｔｂは第２のパルス２の幅、Ｔは第１及び第２のパルス１，２の周期、Ｉａは第１のパルス１の電流値、Ｉｂは第２のパルス２の電流値である。ここで、第１及び第２のパルス１，２の周期Ｔは３２０μｓ、第１のパルス１の電流値Ｉａは３５０ｍＡ、第２のパルス２の電流値Ｉｂは６ｍＡである。
【００１１】
図２は本発明の実施例を示すＧａＮ系発光ダイオードの発光色制御の様子を説明するための写真を示す図である。すなわち、図２（ａ）ではパルス電流の波形はＴａ＝１０μｓ，Ｔｂ＝０μｓであり、青１００％となり、図２（ｂ）ではパルス電流の波形はＴａ＝１０μｓ，Ｔｂ＝５０μｓであり、青８５％，緑１５％となり、図２（ｃ）ではパルス電流の波形はＴａ＝１０μｓ，Ｔｂ＝１００μｓであり、青７５％，緑２５％となり、図２（ｄ）ではパルス電流の波形はＴａ＝１０μｓ，Ｔｂ＝１５０μｓであり、青６５％，緑３５％となり、図２（ｅ）ではパルス電流の波形はＴａ＝１０μｓ，Ｔｂ＝２００μｓであり、青６０％，緑４０％となり、図２（ｆ）ではパルス電流の波形はＴａ＝１０μｓ，Ｔｂ＝２５０μｓであり、青５５％，緑４５％となり、図２（ｇ）ではパルス電流の波形はＴａ＝１０μｓ，Ｔｂ＝２８０μｓであり、青５０％，緑５０％となり、図２（ｈ）ではパルス電流の波形はＴａ＝０μｓ，Ｔｂ＝２８０μｓであり、緑１００％となることが確認できた。つまり、青色から緑色へと発光色を制御することができる。
【００１２】
このように、本発明は電流の大きさにより発光の波長が異なるＬＥＤを用い、時間差を付けたパルス電流でＬＥＤを駆動することにより多色化を実現することができる。各パルス電流に対応する光の発光波長はピーク電流値で、発光強度はパルス幅及びパルス数で調整する。現在、この方法で多色化できるものはＧａＮ系ＬＥＤであり、紫から橙までの多色を実現している。
【００１３】
上記のことから以下のことが言える。
【００１４】
（１）電流値を変えることによって発光波長が変わる発光ダイオード（例えばＧａＮ系発光ダイオード）に対して、適当なピーク電流値をもつパルス電流を流すことにより、発光波長を制御することができる。
【００１５】
（２）各発光波長に対応するパルス電流に時間差を与えることにより、発光色を混ぜ合わせることができる。
【００１６】
（３）各波長の光の発光強度をパルス電流のパルス幅及びパルス数で制御することができる。
【００１７】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によると、発光源は１箇所であるため、小型化を図ることができるとともに、容易に発光色を制御することができる。すなわち、一枚のチップで容易に複数の色を作ることができ、素子の小型化に有効である。
【００１９】
また、複数の波長の光が同一点から放射されるので、近くで見ても色が分離して見えることがない。超小型フルカラー発光ダイオード、およびそれを用いた高精細フルカラーディスプレイ、電光掲示板等への応用が期待される。
【００２０】
現在では紫〜橙の多色をＧａＮ系ＬＥＤで実現しているが、多準位発光のＬＥＤが実現されてくると大変有効な駆動技術として注目されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示すＧａＮ系発光ダイオードに印加するパルス波形図である。
【図２】 本発明の実施例を示すＧａＮ系発光ダイオードの発光色制御の様子を説明するための写真を示す図である。
【符号の説明】
１ 第１のパルス
２ 第２のパルス
Claims (2)
- 電流値を増やすことによって発光波長が連続的に短波長側に変わる一枚のＧａＮ系発光ダイオードチップに大きさが異なる複数のピーク電流値を持ち、かつ幅が異なるパルス電流を流すことにより、発光色を制御するとともに、前記各パルス電流に対応する光の発光波長をピーク電流値で、発光強度をパルス幅及びパルス数で制御することを特徴とする発光ダイオードの発光色制御方法。
- 請求項１記載の発光ダイオードの発光色制御方法において、前記各パルス電流に時間差を与えることにより、色を混ぜ合わせることを特徴とする発光ダイオードの発光色制御方法。
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