(57)【要約】【課題】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る。【解決手段】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、上記した電気信号において、電圧が立ち上がる第１期間と、電圧が一定値になる第２期間とをそれぞれ制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
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。
【請求項３】
請求項２に記載の発光装置において、
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。
【請求項４】
請求項２に記載の発光装置において、
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。
【請求項５】
請求項２に記載の発光装置において、
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。
【請求項６】
請求項３に記載の発光装置において、
前記第２相対値は１超である発光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発光装置において、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５５７６号公報
【特許文献２】特開２０００−４７６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る発光装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】制御部が発光領域に出力する電力の一例を示す図である。
【図３】図２のＳで囲んだ領域における駆動信号を説明する図である。
【図４】図２のＳで囲んだ領域における駆動信号を説明する図である。
【図５】２つの発光領域の輝度の相対値の変化を示すグラフである。
【図６】図３の変形例を示す図である。
【図７】図４の変形例を示す図である。
【図８】実施例に係る発光装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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）。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【実施例】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 発光装置
１１０ 発光領域
１２０ 制御部
１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ 引出配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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