KR20130046432A

KR20130046432A - Led 조명장치

Info

Publication number: KR20130046432A
Application number: KR1020137003560A
Authority: KR
Inventors: 타카시 아키야마
Original assignee: 시티즌 덴시 가부시키가이샤; 시티즌 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-05-07
Also published as: CN103098555B; CN103098555A; EP2723148A4; EP2723148A8; JP5289641B1; US20130234609A1; US9006984B2; WO2013031695A1; JPWO2013031695A1; EP2723148B1; KR101504192B1; EP2723148A1

Abstract

LED열에 맥류를 인가하고, 맥류의 전압값 혹은 LED열에 흐르는 전류값에 근거하여 점등하는 LED의 개수를 바꾸는 경우, 장기간 점등하는 LED와 단기간만 점등하는 LED가 혼재하여 효율적이지 않았다. LED열에는 맥류의 주기 내에서 장기간 점등하는 부분 LED열(407)과 단기간만 점등하는 부분 LED열(408)이 있다. 장기간 점등하는 부분 LED열(407)에 포함되는 LED(102) 소자 크기가 단기간만 점등하는 부분 LED열(408)에 포함되는 LED(203)의 소자 크기와는 상이하다. 이 결과, 각 LED열(407, 408)에 있어서 발광에 관여하는 면적이용효율을 같게 할 수 있게 된다.

Description

LED 조명장치{LED illumination device}

본 발명은 광원으로서 복수의 LED를 직렬 접속한 LED열을 구비하는 LED 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, LED열에 인가하는 전압 또는 LED열을 흐르는 전류에 따라서 점등되는 LED열의 직렬단수를 변환하는 LED 조명장치에 관한 것이다.

상용의 교류전원을 전파정류하여 얻어지는 맥류 또는 맥류에 가까운 전압파형으로 LED(발광 다이오드라고도 함)를 점등시키는 조명장치가 알려져 있다(이하, LED 조명장치라고 함). 이러한 LED 조명장치는, 높은 전압에 견디도록 복수의 LED를 직렬 접속한 LED열을 구비하고 있다. 이러한 LED열은 임계값을 가지며, 임계값을 넘으면 LED열에 전류가 흘러 점등된다. 이러한 임계값은 맥류의 피크전압(약 140V)보다 약간 낮은 값으로 설정하므로, 상용 전원의 실효값이 100V라면 임계값을 100~120V 정도로 한다. 한편, 개별의 LED는 순방향 전압(Vf)으로 불리는 임계값이 있고, 순방향 전압(Vf) 이상의 전압을 인가하면 전류가 흘러 점등된다. LED열의 임계값은 LED열에 포함되는 각 LED의 순방향 전압(Vf)의 합이 된다.

단순히 맥류전압을 LED열에 인가하면, 맥류전압이 입계값 전압을 넘는 기간만큼만 LED열이 점등되게 된다. 이 때문에, 어두워 지거나 깜빡임이 눈에 띌 뿐만 아니라, 역률(力率)이나 왜율(歪率)도 악화된다. 한편, 비점등 기간을 짧게 하기 위하여 LED열의 직렬단수를 작게 하면, LED열과 직렬에 삽입하는 전류제한회로의 전력손실이 커져서 바람직하지 않다. 그래서, LED열에 인가하는 전압 또는 LED열을 흐르는 전류에 따라서 점등되는 LED열의 직렬단수를 전환하여, 상술한 과제를 해결하려고 한 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2).

특허문헌 1의 도 1에는, 발광 다이오드 회로(15)(LED열)를 6개의 다이오드 회로(17~22)로 분할하고, 맥류전압에 근거하며 구동 스위치(30~35)를 전환하여, 점등하는 발광 다이오드(14)의 개수(직렬단수)를 조정하는 발광 다이오드 점등장치(LED 조명장치)가 나타나 있다.

특허문헌 1과 같이 맥류전압에 근거하여 전류경로를 전환하는 회로는, 경로를 전환한 순간에 LED열을 흐르는 전류가 대폭 감소하거나, 대폭 증가한다. 즉, 전류값이 불연속적으로 되어, 고주파 노이즈의 증가 등 다양한 문제를 일으킨다. 이에 대하여 특허문헌 2의 도 26에 나타나는 LED 구동회로는, LED열에 흐르는 전류를 계측함으로써, 전류가 소정값을 넘으면 LED열의 직렬 단수가 늘고, 동시에 전류도 연속적으로 증가하고 있다.

특허문헌 2의 도 26의 회로를 간단하게 설명한다(도 8을 참조). 도 8에 있어서, LED 그룹 1, LED 그룹 2 및 LED 그룹 3으로 이루어지는 LED열이 있다. LED열에 흐르는 전류가 적을 때에는, LED 그룹 1 및 LED 그룹 2에 흐르는 전류를 FET(Q1)이 바이패스하고, LED 그룹 3에는 전류가 흐르지 않는다(점등하지 않음). 전류가 증가하면 FET(Q1)에 흐르는 전류와 LED 그룹 3에 흐르는 전류의 합이 일정해지도록 동작한다. 이때, LED 그룹 3이 약하게 점등한다. 더욱이, 전류가 증가하여 소정값을 넘으면 FET(Q1)가 컷오프하고, 모든 전류가 LED 그룹 3을 흘러, LED 그룹 1, 2와 함께 LED 그룹 3도 완전히 점등한다. 한편, 전류가 감소하였을 때에는 반대의 과정을 거친다. 또한, 전류의 상한은 전류제한저항(R1)으로 제한된다.

도 8에 나타낸 특허문헌 2의 도 26에 나타나는 회로로 LED를 점등시키면, 맥류전압이 높아지면 LED열에 흐르는 전류도 증가하고, 맥류전압이 낮아지면 LED열에 흐르는 전류도 감소하므로, 역률 및 왜율이 양호하다는 특징이 있다.

특허문헌

특허문헌 1: 일본등록특허공보 제4581646호(도 1)

특허문헌 2: 국제출원공개공보 WO2011/020007호(도 26)

하지만, 특허문헌 1의 도 1에 나타난 발광 다이오드 회로(15)(LED열)뿐만 아니라, 특허문헌 2의 도 26에 나타난 LED 그룹 1, 2, 3(LED열)도 LED열의 일부분은 맥류전압이 낮은 기간에서 높은 기간까지 장기간 점등하고 있는 것에 대해, LED열의 다른 부분은 맥류전압이 높은 기간, 즉 짧은 기간만 점등하고 있다. 즉, LED열 중에서 장시간 점등하여 효율적으로 동작하고 있는 부분이 있는 한편, 단기간밖에 점등하지 않아 비효율적으로 동작하고 있는 부분이 있다. 비효율적인 부분이 있으면, 장치가 대형화되거나 비용 상승을 초래하여 다양한 문제를 발생시킨다.

그래서, 본 발명은 상기 과제에 감안하여 이루어진 것으로, 광원으로서 복수의 LED를 직렬 접속한 LED열을 구비하고, 이러한 LED열에 인가하는 전압 또는 전류에 따라서 점등하는 LED의 개수를 전환하는 LED 조명장치에 있어서, LED열에 포함되는 LED가 효율적으로 동작하는 LED 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 LED 조명장치는, 광원으로서 복수의 LED가 직렬 접속한 LED열을 구비하고, 이 LED열에 맥류를 인가하는 LED 조명장치에 있어서,

LED열에 맥류의 주기 내에서 장기간 점등하는 부분과 단기간만 점등하는 부분이 있고,

장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED의 소자 크기가 단기간만 점등하는 부분에 포함되는 LED 소자 크기와는 상이한 것을 특징으로 한다.

(작용)

LED는 전류가 많아지면 발광량은 증가하지만 발광효율이 저하된다. 즉, 전류의 증가에 따라서 LED 소자면에서의 단위면적당 발광량이 증대하므로 면적 이용효율이 상승하는 한편, 투입하는 에너지에 대하여 빛으로서 방사하는 에너지의 비율로 나타내는 발광효율은 저하한다. LED열에 흐르는 전류(순방향 전류(If)라고도 함)를 적절하게 설정한 경우, LED열에 있어서 장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED 소자 크기를 크게 하면, 발광량이 많으므로 면적 이용효율을 높게 유지할 수 있고, 더욱이 전류밀도가 낮아져서 발광효율도 높게 유지할 수 있다. 이때, 단기간밖에 점등하지 않는 부분에 포함되는 LED는, 소자 크기가 작으므로 발광량이 적어도 면적 이용효율이 높고, 단위시간당 전류량이 작으므로 발광효율이 양호하다. 즉, 1개의 LED열에 포함되는 LED 소자에 대하여, 장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED 크기를 단기간밖에 점등하지 않는 부분에 포함되는 LED 크기보다 크게 함으로써, 양쪽 부분 모두 효율적으로 LED가 동작한다.

장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED 소자 크기가 단기간밖에 점등하지 않는 부분에 포함되는 LED 소자 크기보다 커도 좋다.

단기간만 점등하는 부분에 포함되는 LED가 집적화하고 있는 것이 바람직하다.

장기간 점등하는 부분과 단기간만 점등하는 부분의 접속부에 바이패스 회로를 구비하고, 단기간만 점등하는 부분에 흐르는 전류가 소정값을 넘을 때까지는 장기간 점등하는 부분으로부터 바이패스 회로로 전류가 흘러들어가도록 하면 된다.

바이패스 회로가 디플렉션형 FET를 포함하여도 좋다.

이상과 같이 본 발명의 LED 조명장치는, 광원으로서 복수의 LED를 직렬 접속한 LED열을 구비하고, 이러한 LED열에 인가하는 전압 또는 전류에 따라서 점등하는 LED의 개수를 전환할 때, LED열에 포함되는 LED가 효율적으로 동작한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 포함되는 발광부의 회로도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 발광부에 포함되는 집적 LED의 평면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 집적 LED의 회로도이다.
도 4는 LED의 구성을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 발광부를 구동하기 위한 회로도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 회로의 파형도이다.
도 7은 도 1에 나타내는 발광부를 구동하기 위한 다른 회로도이다.
도 8은 종래의 LED 구동회로의 회로도이다.

이하, 첨부하는 도 1 내지 7을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 한편, 도면의 설명에 있어서, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 설명을 위한 부재의 축척은 적절히 변경하고 있다. 더욱이, 청구범위에 기재한 발명 특정사항과의 관계를 괄호 내에 기재하고 있다.

도 1에 의하여 본 발명의 실시형태에 포함되는 발광부(100)를 설명한다. 도 1은 발광부(100)의 회로도이다. 발광부(100)에 있어서 기판(101) 상에는 24개의 LED(102)와, 2개의 집적 LED(103, 104)와 3개의 단자(105, 106, 107)가 있다. 24개의 LED(102)는 직렬 접속하고 있다. 이러한 LED열의 애노드는 단자(107)와 접속하고, 캐소드는 단자(106) 및 집적 LED(104)의 아래쪽 단자와 접속하고 있다. 집적 LED(104, 103)는 직렬 접속하고, 집적 LED(103)의 위쪽 단자는 단자(105)와 접속하고 있다.

도 1의 상세한 설명 전에 도 2, 3에 의하여 도 1에서 나타낸 집적 LED(103, 104)를 설명한다. 도 2는 집적 LED(103, 104)의 평면도이고, 도 3은 집적 LED(103, 104)의 회로도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이 다이(200) 상에는 패드(201, 206), 6개의 LED(203)가 있고, LED(203)에는 p형 반도체 영역(204)과 n형 반도체 영역(205)이 있다. 패드(201)는 왼쪽 위의 LED(203)의 p형 반도체 영역(204)과 배선(202)으로 접속하고 있다. 마찬가지로 패드(206)는 오른쪽 아래의 LED(203)의 n형 반도체 영역(205)과 배선(202)으로 접속하고 있다. 그 밖에 각 LED(203)의 n형 반도체 영역(205)은 인접하는 LED(203)의 p형 반도체 영역(204)과 배선(202)으로 접속하고 있다.

다이(200)는 사파이어 등의 절연기판이고, 웨이퍼로부터 잘라낸 것이다. LED(203)는 n형 반도체층 상에 p형 반도체층이 적층된 구조로 되어 있고, p형 반도체층의 일부를 잘라서 n형 반도체층을 노출시킨 것이 n형 반도체 영역(205)이다. 발광층은 n형 반도체층과 p형 반도체층의 경계부에 있고, 그 평면형상은 대략 p형 반도체 영역(204)의 평면형상과 같다.

p형 반도체 영역(204)은 LED(203)의 애노드이고, n형 반도체 영역(205)은 LED(203)의 캐소드가 된다. 그 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이 집적 LED(103, 104)에서는 6개의 LED(203)가 직렬 접속하고, 패드(201)가 이러한 다이오드열의 애노드, 패드(206)가 캐소드가 된다.

다시 도 1로 돌아가서 발광부(100)를 설명한다. 집적 LED(103, 104)는 LED(203)(도 2, 3을 참조)가 직렬 접속한 것이므로, 발광부(100)로서는, 단자(107)로부터 단자(105)를 향하여 LED열이 형성된다, LED(102)는 개별 다이 또는 패키지 제품이므로, LED(203)보다 소자 크기가 크다. 한편, 소자 크기란 LED(102, 203)의 반도체층의 면적 혹은 발광층의 면적에 상당한다. 여기에서, LED의 발광층 면적에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 4는 LED(102)의 평면도 및 단면도이다. 도 4의 (a)는 LED(102)의 평면도를 나타내고 있고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 A-A에서의 단면도를 나타낸다. 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, LED(102)는 사파이어로 이루어지는 LED 기판(21) 상에 발광층을 포함하는 반도체 적층구조(20)를 구비하고 있다. 반도체 적층구조(20)는 n형 반도체층(22)과, 발광층(23)과, p형 반도체층(24)으로 이루어진다. n형 반도체층(22)에는 음극측 단자(27)가 설치되어 있고, p형 반도체층(24)에는 ITO로 이루어지는 투명도전층(25)을 통하여 양극측 단자(26)가 설치되어 있으며, 양극측 단자(26)와 음극측 단자(27) 사이에 임계값 이상의 전압을 인가하는 것으로 발광층(23)이 발광한다. 도 8에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서의 소자 크기는 발광층(23)의 면적에 상당한다.

다음으로 도 5에 의하여 본 실시형태에서의 LED 조명장치(400)를 설명한다. 도 5는 도 1에 나타내는 발광부(100)를 구동하기 위한 회로도이다. LED 조명장치(400)는 상용전원(406)과 접속하고, 발광부(100)와 더불어, 브리지 정류회로(405), 바이패스 회로(430), 정전류회로(440)를 구비하고 있다.

발광부(100)는 LED(102)가 직렬 접속한 부분 LED열(407)과, LED(203)가 직렬 접속한 부분 LED열(408)로 이루어진다. 부분 LED열(407)은 도 1에 있어서 직렬 접속한 24개의 LED(102)의 LED열에 상당하고, 애노드가 단자(107), 캐소드가 단자(106)에 접속한 것이라는 것을 나타내고 있다. 부분 LED열(408)은 도 1에 있어서 직렬 접속한 집적 LED(103)와 집적 LED(104)에 상당하고, 도 2, 3에서 나타낸 LED(203) 12개가 직렬 접속한 것이다. 한편, 도면 중에 부분 LED(408)를 검정 테두리로 감싼 것은, 부분 LED(408)열이 집적 LED(103, 104)로 이루어지는 것을 나타내고 있다. 또한, LED(120)보다 LED(203)를 작게 그리고 있는 것은, LED(203)의 소자 크기가 LED(102)의 소자 크기보다 작다는 것을 나타내고 있다. 또한, 부분 LED열(408)의 애노드는 도 1에 나타낸 단자(106), 캐소드는 단자(105)에 접속하고 있는 것을 나타내고 있다.

브리지 정류회로(405)는 4개의 다이오드(401~404)로 이루어지는 다이오드 브리지이고, 다이오드 브리지의 교류입력측에 상용전원(406)이 접속한다. 단자(A)와 단자(B)는, 브리지 정류회로(405)의 전류 유출측의 단자와 전류 유입측의 단자이다. 단자(A)는 부분 LED열(407)의 단자(107)와 접속하고, 단자(B)는 바이패스 회로(430)의 일측 단자와 접속하고 있다.

바이패스 회로(430)는, 저항(431, 434), n형 MOS 트랜지스터(432)(이하, FET라고 함), NPN형 바이폴라 트랜지스터(433)(이하, 트랜지스터라고 함)로 이루어진다. 바이패스 회로(430)의 +측 단자는 저항(341)의 상단과 FET(432)의 드레인의 접속부이고, -측 단자는 트랜지스터(433)의 이미터와 저항(434)의 하단의 접속부이다. 전류검출단자는 FET(432)의 소스, 트랜지스터(433)의 베이스 및 저항(434)의 상단의 접속부이다. +측 단자는 부분 LED열(407, 408)의 단자(106)와 접속하고, -측 단자는 브리지 정류회로(405)의 단자(B)와 접속하고 있다. 전류검출단자는 정전류회로(440)의 -측 단자와 접속하고, 정전류회로(440)로부터 흘러들어가는 전류를 저항(434)과 트랜지스터(433)를 경유하여 브리지 정류회로(405)의 단자(B)로 향하게 한다.

정전류회로(440)는 저항(441, 444), FET(442), 트랜지스터(443)로 이루어진다. 정전류회로(440)의 +측 단자는 저항(441)의 상단과 FET(442)의 드레인의 접속부이고, 부분 LED열(408)의 단자(105)와 접속한다. -측 단자는 트랜지스터(443)의 이미터와 저항(444)의 하단의 접속부이며, 바이패스 회로(430)의 전류검출단자와 접속한다.

다음으로 도 6을 이용하여 도 5의 회로의 동작을 설명한다. 도 6은 도 5의 회로에 있어서, (a)가 브리지 정류회로(405)의 단자(B)를 기준으로 한 경우의 단자(A)의 전압파형, (b)가 단자(A)에서 단자(B)를 향하는 전류파형을 나타내는 파형도이다. (a)는 맥류의 한 주기를 나타내고 있고, (a)와 (b)는 시간축이 일치하고 있다. (b)의 전류파형에는, 전류가 흐르지 않는 기간(t1), 전류가 급격하게 상승하는 기간(t2), 전류가 일정해지는 기간(t3), 전류가 더욱 상승하여 정전류 상태를 거쳐 하강하는 기간(t4)이 있다. 한편, 맥류전압의 상승과 하강이 피크를 중심으로 대칭이면, 전류파형도 거의 대칭이 된다.

다음으로 도 6과 비교하면서 도 5의 회로에 대하여 설명한다. 기간(t1)에서는, 맥류전압이 부분 LED열(407)의 임계값보다 낮으므로 전류(I)가 흐르지 않는다. LED(102)의 순방향 전압은 3V 정도이므로, 기간(t1)은 맥류전압이 0V에서 70V 전후가 될 때까지의 기간이 된다. 그 후에 기간(t2)에 있어서 맥류전압의 상승과 함께 전류(I)도 급격하게 상승한다. 기간(t1)에서는 전류검출용 저항(434)의 상단 전압이 0.6V에 도달하지 않으므로, FET(432)는 ON 상태로 되어 있다.

전류(I)가 소정의 값(L1)에 도달하여 저항(434)의 상단의 전압이 0.6V가 되면 기간(t3)이 시작된다. 기간(t3)에서는 트랜지스터(433)의 베이스·이미터간 전압이 0.6V를 유지하도록 피드백이 걸려 전류(I)가 정전류가 된다. 기간(t3)의 최후 부분에서는 맥류전압이 부분 LED열(407)의 임계값과 부분 LED열(408)의 임계값의 합보다 높아지고, 부분 LED열(408)에도 전류가 흐른다. 이때, FET(432)와 부분 LED열(408)에 흐르는 전류의 합이 일정해지도록 제어되고 있다.

더욱이, 맥류전압이 상승하면 기간(t4)이 시작된다. 기간(t4)이 시작되면 부분 LED열(408)에 흐르는 전류가 증가하여 저항(434)의 상단 전압이 상승한다. 이 결과, 트랜지스터(433)가 포화되어 FET(432)가 OFF 상태가 된다. 더욱이, 맥류전압이 상승하면 정전류회로(440)가 작동하기 시작하고, 전류(I)를 일정값(L2)으로 한다. 한편, 맥류전압이 하강할 때에는 반대 경로를 거친다.

이상과 같이 본 실시형태에서는, 맥류전압에 따라서 LED열에 포함되는 LED의 점등 개수를 제어하는 경우, LED열에 흐르는 전류(I)를 계측하고, 전류(I)가 소정의 값 이하일 때는 부분 LED열(407)만을 점등시키며(보다 정확하게는 기간(t3)의 마지막 타이밍에서는 부분 LED(408)는 약하게 점등함), 전류(I)가 소정의 값을 넘으면 부분 LED열(407)과 부분 LED열(408)을 함께 점등시키고 있다. 즉, 맥류전압이 낮은 기간에서 높은 기간을 거쳐 다시 낮은 기간에 이르는 장기간동안 점등하는 LED는 부분 LED열(407)에 포함되는 것이 되고, 맥류전압이 높은 기간만 점등하는 LED는 부분 LED열(408)에 포함되는 것이 된다.

본 실시형태에서는 맥류전압이 높은 기간만 점등하는 LED(203)를 집적화하고 있었다. 이렇게 하면 실장면적이 작아져서 제조순서도 경감화한다. 하지만, 맥류전압이 높은 기간만 점등하는 LED는, 소자 크기가 작으면 본 발명의 효과가 얻어지므로, 각 다이에 1개씩 LED를 형성한 것이어도 좋고, 패키지화한 것이어도 좋다. 또한, LED(203)를 집적화하면 LED(203)의 소형화를 한층 진행할 수 있다. 이에 따라서 LED(102)도 소형화하면 LED(203)의 집적화는 순방향 전류(If)가 작은 LED 조명장치(저전력형의 LED 조명장치)에 유효하게 된다. 또한, LED(102)도 집적화하여도 좋다. 하지만, LED(102)는, 장기간 발광하므로 기판(101)(도 1을 참조) 내에서 분산하고 있는 편이 바람직한 경우에는 집적화하지 않는 편이 좋다.

본 실시형태에서는, 장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED(102)의 소자 크기가 단기간만 점등하는 부분에 포함되는 LED(203)의 소자 크기보다 큰 경우를 예로 들어 설명하였는데, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED(102)의 소자 크기가 단기간만 점등하는 부분에 포함되는 LED(203)의 소자 크기와는 상이하면 된다.

본 실시형태에서는 LED열의 직렬단수를 전환하기 위하여 전류를 검출하고 있었는데, 직렬단수의 전환에 전압을 검출하여도 좋다. 하지만, 전압을 검출하여 직렬단수를 전화하는 방식에서는, 직렬단수의 전환시에 전류파형이 뾰족한 피크를 가지며 고주파 노이즈를 유발하는 경우가 있다. 이에 대하여 본 실시형태와 같이 전류를 감시하고, 전압의 증감에 따라서 전류가 추종하도록 하면, 고주파 노이즈, 역률, 왜율에 대하여 양호한 상태로 만들 수 있다.

또한, 본 실시형태는 상용 교류전원으로서 실효값이 100V인 것을 상정하고 있으므로, LED(102, 203)의 직렬단수를 36단으로 하고 있다. 상용전원이 200V~240V인 경우에는 직렬단수를 60~80단으로 하면 좋다.

본 실시형태에서는 도 5에 나타내는 바와 같이 LED열을 부분 LED열(407)과 부분 LED열(408)로 분할하고 있었다. 하지만, LED열을 분할하는 수는 2로 한정되지 않고, 예를 들어 LED열을 3개의 부분 LED열로 분할하여도 좋다. 이 경우, 가장 길게 점등하는 부분 LED열에 포함되는 LED의 소자 크기를 가장 크게 하고, 다음으로 길게 점등하는 부분 LED열에 포함되는 LED의 소자 크기를 중간 값으로 하며, 가장 짧은 기간만 점등하는 부분 LED열에 포함되는 LED의 소자 크기를 가장 작게 하면 좋다.

지금까지 설명한 LED 조명장치(400)는 바이패스 회로(430) 및 정전류회로(440)가 인핸스먼트(enhancement)형의 FET 트랜지스터(432, 442)를 사용하였다. 이에 대하여 FET를 디플렉션형으로 하면 회로를 간단화할 수 있다. 그래서, 도 7에 의하여 디플렉션형 FET를 사용한 본 발명의 다른 실시형태의 LED 조명장치(600)를 설명한다. 도 7은 도 1에 나타내는 발광부(100)를 구동하기 위한 회로도이다. 도 7은 도 5에 대하여 바이패스 회로(630), 정전류회로(640)만이 상이하다.

바이패스 회로(630)는 저항(631, 634), 디플렉션형의 n형 MOS 트랜지스터(632)(이하, FET라고 함)로 이루어진다. 저항(631)은 서지에서 FET(632)의 게이트를 보호하기 위한 보호저항이고, 저항(634)은 전류를 검출하기 위한 저항이다. 저항(634)을 흐르는 전류가 커지면 FET(632)의 소스 드레인간 전류를 차단한다.

정전류회로(640)는, 저항(641, 644), 디플렉션형의 n형 MOS 트랜지스터(642)(이하, FET라고 함)로 이루어진다. 저항(641)은 서지에서 FET(642)의 게이트를 보호하기 위한 보호저항이고, 저항(644)은 전류를 검출하기 위한 저항이다. 저항(644)을 흐르는 전류가 일정하게 되도록 FET(632)에 피드백이 걸린다.

100: 발광부
101: 기판
102: LED
103, 104: 집적 LED
105, 106, 107: 단자

Claims

광원으로서 복수의 LED가 직렬 접속한 LED열을 구비하고, 이 LED열에 맥류를 인가하는 LED 조명장치에 있어서,
상기 LED열에 상기 맥류의 주기 내에서 장기간 점등하는 부분과 단기간만 점등하는 부분이 있고,
상기 장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED의 소자 크기가 상기 단기간만 점등하는 부분에 포함되는 LED의 소자 크기와는 상이한 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
제 1 항에 있어서,
상기 장기간 점등하는 부분에 포함되는 LED의 소자 크기가 상기 단기간만 점등하는 부분에 포함되는 LED의 소자 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단기간만 점등하는 부분에 포함되는 LED가 집적화하고 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장기간 점등하는 부분과 상기 단기간만 점등하는 부분의 접속부에 바이패스 회로를 구비하고, 상기 단기간만 점등하는 부분에 흐르는 전류가 소정값을 넘을 때까지는 상기 장기간 점등하는 부분으로부터 상기 바이패스 회로로 전류가 흘러들어가도록 한 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
제 4 항에 있어서,
상기 바이패스 회로가 디플렉션형 FET를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.