KR100710116B1

KR100710116B1 - Ｌｅｄ 장치

Info

Publication number: KR100710116B1
Application number: KR1020050111619A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 후꾸다; 쯔또무 후지노; 마사미 야스모또; 미쯔히로 오마에
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤; 토토리 산요 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2007-04-23

Abstract

각각 발광색이 다른 복수개의 LED를 구비하는 LED 장치로서, 간이한 구성으로 구동될 수 있는 LED 장치를 제공한다. LED 장치(10)는, 일단이 서로 접속된, 각각 발광색이 다른 LED 1B, 1G, 1R과, 각 LED의 타단에 각각의 일단이 접속되고, 타단이 서로 접속된 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R을 구비한다. MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R은 커런트 미러 회로를 구성한다. 외부로부터 공급되는 구동 전류는 각 MOS 트랜지스터의 사이즈비에 따른 전류비로 각 LED에 배분된다.

LED, 발광색, MOS 트랜지스터, 커런트 미러 회로, 구동 전류, 사이즈비, 전류비

Description

ＬＥＤ 장치{LED DEVICE}

도 1은 제1 실시예에 따른 LED 장치의 구성을 도시하는 회로도.

도 2는 제1 실시예에 따른 LED 장치의 구성을 도시하는 외관 사시도.

도 3은 도 2에 도시하는 S-S 절단선을 따라 절취한 단면도.

도 4는 제2 실시예에 따른 LED 장치의 구성을 도시하는 회로도.

도 5는 제3 실시예에 따른 LED 장치의 구성을 도시하는 회로도.

도 6은 MOS 트랜지스터의 칩 상의 레이아웃의 일례를 도시하는 도면.

도 7은 MOS 트랜지스터의 바람직한 레이아웃의 일례를 도시하는 도면.

도 8은 캐소드 커먼인 LED 장치의 구성을 도시하는 회로도.

도 9는 NPN형 BIP 트랜지스터가 이용된 LED 장치의 구성을 도시하는 회로도.

도 10은 3색의 LED에 의해 백색 발광을 실현하는 구성의 일례를 도시하는 도면.

도 11은 도 10의 구성에서의 3개의 LED의 총 전류와 각 LED에 흐르는 전류의 관계를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1B : 청색 LED

1G : 녹색 LED

1R : 적색 LED

2B, 2G, 2R : MOS 트랜지스터

3, 4 : 노드

5 : IC

6 : 기판

7 : 투광성 수지

8 : 공통선

9 : 불휘발성 메모리

SW_B, SW_G, SW_R, SW₁, SW₂ : 스위치

본 발명은, 각각 발광색이 다른 복수개의 LED(발광 다이오드)를 구비하는 LED 장치에 관한 것이다.

종래, 원하는 색의 발광을 LED에 의해 실현하는 구성으로서, 단색의 LED에 형광체를 도포한 것이 있다. 그러나, 이 구성에서는, 발광의 파장 성분이 단색 LED 및 형광체가 갖는 파장에 제한되기 때문에, 특히 LED를 액정 패널의 백 라이트로서 사용하는 경우, 연색성이 나쁘다고 말하고 있다. 예를 들면, 청색 LED에 황색의 형광체를 도포함으로써 백색 발광을 실현하는 경우, 적색의 연색성이 나쁘게 된다.

한편, 원하는 색의 발광을 LED에 의해 실현하는 다른 구성으로서, 복수개의 단색 LED를 조합하여 각 LED에 흐르는 전류를 외부 반도체 장치 등에 의해 제어하는 것이 알려져 있다. 도 10은 3색의 LED에 의해 백색 발광을 실현하는 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10에서는, 청색 LED(BLED), 녹색 LED(GLED), 적색 LED(RLED)에는 각각 가변 저항 VR1, VR2, VR3가 접속되어 있다. 전류 제어 회로(91)는 각 LED에 흐르는 전류의 비가 백색 발광에 대응하는 전류비로 되도록 각 가변 저항의 저항값을 제어한다. 이 구성에서는, RGB 3색의 LED를 조합하여 백색 발광을 실현하기 때문에, 우수한 연색성을 얻을 수 있다.

그러나, 복수개의 LED를 조합하는 구성에서는, 도 10을 보면 알 수 있는 바와 같이, 원하는 휘도나 색을 얻기 위해서 각 LED에 흐르는 전류를 LED마다 별개로 제어해야만 하여, 구동 제어를 위한 회로가 복잡하게 된다.

따라서, 본 발명은, 각각 발광색이 다른 복수개의 LED를 구비하는 LED 장치로서, 간이한 구성으로 구동될 수 있는 LED 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 LED 장치는, 일단이 서로 접속된, 각각 발광색이 다른 제1∼제N(N은 2 이상의 정수) LED와, 상기 각 LED의 타단에 각각의 일단이 접속되고, 타단이 서로 접속된 제1∼제N 트랜지스터를 구비하고, 상기 제1∼제N 트랜지스터는 커런트 미러 회로를 구성하며, 외부로부터 공급되는 구동 전류가 상기 각 트랜지스 터의 사이즈비에 따른 전류비로 상기 각 LED에 배분되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 양태에서는, 상기 제1∼제N 트랜지스터의 전부 또는 일부는, 온 오프 가능한 조정용 트랜지스터를 포함하는, 서로 병렬 접속된 복수개의 트랜지스터로 구성되고, 상기 각 LED에 배분되는 전류의 비는 상기 조정용 트랜지스터의 온 오프에 의해 가변이다. 이 구성의 바람직한 양태에서는, 상기 조정용 트랜지스터는 재핑에 의해 온 또는 오프로 설정된다. 또한, 다른 바람직한 양태에서는, 재기입 가능한 메모리와, 상기 메모리에 기억되어 있는 데이터에 기초하여 상기 조정용 트랜지스터를 온 오프하는 스위치를 더 구비하고, 상기 메모리의 데이터가 재기입됨으로써 상기 각 LED에 배분되는 전류의 비가 변화한다. 여기서, 바람직한 양태에서는, 상기 메모리는 불휘발성 메모리이다.

또한, 본 발명의 바람직한 양태에서는, 상기 제1∼제N LED로부터 방사되는 광은 서로 혼합되어 백색 광을 형성한다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.

[제1 실시예]

도 1은 본 실시예에 따른 LED 장치(10)의 구성을 도시하는 회로도이다. 도 2는 본 실시예에 따른 LED 장치(10)의 구성을 도시하는 외관 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시하는 S-S 절단선을 따라 절취한 단면도이다. 이 LED 장치(10)는 액정 패널의 백 라이트로서 특히 바람직하게 이용되는 것 외에, 휴대 전화기의 플래시, 조명, 전광 표시판, 신호기, 전기 장식 등의 여러 가지 분야에서 널리 이용되는 것 이다.

LED 장치(10)는, 각각 발광색이 다른 복수개의 LED를 구비하고, 각 LED의 광이 혼합되어 소정의 색으로 발광하는 것이다. 여기서는, LED 장치(10)는, 청색 LED 1B, 녹색 LED 1G, 적색 LED 1R을 구비하여, 백색 광을 발하는 백색 LED로서 기능한다. 단, LED의 개수, 각 LED의 발광색, 및 LED 장치(10)의 발광색은 상기에 한정되지 않는다.

도 1에서, LED 장치(10)는, LED 1B, 1G, 1R에 대응하여 설치된 N 채널형 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R을 구비하고 있다. LED 1B, 1G, 1R의 각각의 애노드는 서로 접속되고, 동일한 노드(3)에 접속되어 있다. 한편, LED 1B, 1G, 1R의 각각의 캐소드는 대응하는 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 드레인에 접속되어 있다. MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 각각의 소스는 서로 접속되고, 동일한 노드(4)에 접속되어 있다.

복수의 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R 중 어느 하나의 MOS 트랜지스터(도 1에서는 MOS 트랜지스터 2B)는 드레인과 게이트가 접속되어 있다. 또한, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 게이트는 공통 접속되어 있다. 이에 의해, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R은 커런트 미러 회로를 구성하고 있다.

MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이즈비는, 원하는 발광색이 얻어질 때의 각 LED에 흐르는 전류의 비 Ib:Ig:Ir에 기초하여 설정된다. 여기서, Ib, Ig, Ir은 각각 LED 1B, 1G, 1R에 흐르는 전류값이다. 구체적으로는, Ib:Ig:Ir=a:b:c일 때에 LED 장치(10)가 원하는 색으로 발광하는 경우, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이 즈비는 a:b:c로 설정된다. 여기서는, Ib:Ig:Ir=1:2:3일 때에 LED 장치(10)의 발광색이 백색으로 되고, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이즈비는 1:2:3으로 설정되어 있다.

상기 구성에서, 외부의 구동 회로로부터 노드(3)에 구동 전류 Itotal이 공급되면, 이 구동 전류 Itotal은 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이즈비에 따른 전류비로 LED 1B, 1G, 1R에 배분되어 흐른다. 구체적으로는, LED 1B, 1G, 1R에 흐르는 전류의 비 Ib:Ig:Ir은 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이즈비 1:2:3과 거의 동일하게 되고, 이에 따라, LED 장치(10)는 백색으로 발광하게 된다.

여기서, 상기 LED 장치(10)의 바람직한 물리적 구성에 대하여 간단히 설명한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 LED 1B, 1G, 1R, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R을 포함하는 IC(5), 및 노드(3, 4)는 동일 기판(6)에 설치되어 하나의 모듈을 구성하고 있다. 각 LED 1B, 1G, 1R과 IC(5)는 와이어 본드선에 의해 서로 접속되어 있다. 또한, LED 1B, 1G, 1R 및 IC(5)는 투광성 수지(7)로 피복되어 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, LED 장치에 외부로부터 공급되는 구동 전류는 전류 미러에 의해 각 트랜지스터의 사이즈비에 따른 전류비로 각 LED에 자동적으로 배분된다. 그리고, 각 LED는 전류비에 따른 휘도비로 점등되고, 이에 따라, LED 장치는 소정의 색으로 발광한다. 이 때문에, 본 실시예에 따른 LED 장치는 간이한 구성으로 구동 제어될 수 있다. 이에 의해, 외부의 구동 제어 회로의 간소화, 소형화, 또는 저코스트화를 도모할 수 있다.

다른 관점에서 보면, LED 장치의 사용자는, 1개의 LED를 구동하는 경우와 마찬가지로 LED 장치에 구동 전류를 공급하기만 하면, 소정의 발광색(여기서는 백색)을 얻을 수 있다. 이 때문에, 사용자는, 복수개의 LED의 각각에 흐르는 전류를 별개로 제어할 필요가 없이, 마치 1개의 백색 LED인 것과 같이 LED 장치를 취급할 수 있다. 따라서, 사용자는, LED 장치의 구동 제어 회로로서, 단일의 LED용 구동 회로를 그대로 이용할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 LED 장치는 사용자에게 1개의 LED를 제어하는 감각으로 사용할 수 있는 매우 편리한 모듈이다.

상기의 효과에 대하여, 도 10에 도시된 종래의 구성과 비교하여 설명한다. 도 11은 도 10에서의 3개의 LED에 흐르는 총 전류와 각 LED에 흐르는 전류의 관계를 도시하는 도면이다. 도 11에서, 곡선 L_B, L_G, L_R은 각각 BLED, GLED, RLED에 흐르는 전류값을 나타낸다. 또한, 도 11에서, 도 10의 각 가변 저항의 저항값은 총전류 50㎃ 시에 각 LED에 흐르는 전류의 비가 1:1:1로 되도록 설정되어 있다. 도 11을 보면 알 수 있는 바와 같이, 도 10의 구성에서는, 각 저항값을 고정한 경우, 총전류를 변화시키면 전류비가 변화하게 된다. 구체적으로는, 총전류를 50㎃보다 크게 해 가면 RLED에 흐르는 전류의 비가 작게 되고, 총전류를 50㎃보다 작게 해 가면 RLED에 흐르는 전류의 비가 크게 된다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 각 LED의 전류비는 각 트랜지스터의 사이즈비에 의해 정해져서, 총 전류를 변화시켜도 거의 일정하다. 이 때문에, 전류비를 원하는 비로 유지하면서 총전류를 변화시키고자 하는 경우, 도 10의 구성에서는 총전류를 변화시킬 때마다 각 가변 저항의 저 항값을 변화시켜야만 하게 되어 제어가 복잡하게 되지만, 본 실시예에서는 그와 같은 복잡한 제어를 불필요하게 할 수 있다.

[제2 실시예]

도 4는 본 실시예에 따른 LED 장치(20)의 구성을 도시하는 회로도이다. 본 실시예에 따른 LED 장치(20)는 상기의 LED 장치(10)와 거의 동일하지만, 각 LED에 배분되는 전류의 비가 가변으로 되어 있다. 구체적으로는, 본 실시예에서는, 각 LED에 대응하여 설치된 트랜지스터의 전부 또는 일부는, 온 오프 가능한 조정용 트랜지스터를 포함하는, 서로 병렬 접속된 복수개의 트랜지스터로 구성된다. 그리고, 각 LED에 배분되는 전류의 비가 조정용 트랜지스터의 온 오프에 의해 변경 가능하게 되어 있다. 이하, LED 장치(20)에 대하여 설명하지만, LED 장치(10)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.

또한, 본 건의 명세서에서는, 「온 오프 가능」에는, 반복하여 온과 오프를 절환할 수 있는 것, 한번만 온으로부터 오프로 절환할 수 있는 것, 및 한번만 오프로부터 온으로 절환할 수 있는 것이 포함된다.

도 4에서, MOS 트랜지스터 2B는, 서로 병렬 접속된 3개의 MOS 트랜지스터 2B₁, 2B₂, 2B₃로 구성되어 있다. 마찬가지로, MOS 트랜지스터 2G는 MOS 트랜지스터 2G₁, 2G₂, 2G₃로 구성되고, MOS 트랜지스터 2R은 MOS 트랜지스터 2R₁, 2R₂, 2R₃로 구성되어 있다. 이들 9개의 MOS 트랜지스터 중, MOS 트랜지스터 2B₂, 2B₃, 2G₂, 2G₃, 2R₂, 2R₃는, 초기 상태에서는 온이고, 재핑에 의해 오프로 설정할 수 있는 조정용 트랜지스터이다. 여기서, 재핑 방법으로서는, 예를 들면, 저항이나 제너 다이오드 등의 재핑 소자를 전류나 레이저로 파괴하는 방법이 있지만, 특별히 한정되지 않는다. MOS 트랜지스터 2B₁, 2B₂, 2B₃의 사이즈비, 2G₁, 2G₂, 2G₃의 사이즈비, 및 2R₁, 2R₂, 2R₃의 사이즈비는 조정의 목적에 따라 적절하게 설정된다. 여기서는, 발광색(전류비)을 미세 조정하기 위해서, 상기 사이즈비는 각각 9:1:1로 설정되어 있다.

상기 구성에서, 조정용 트랜지스터는 전류비의 조정에 이용된다. 구체적으로는, 어떤 LED에 흐르는 전류의 비율을 저하시키기 위해서는 그 LED에 대응하는 조정용 트랜지스터가 오프된다. 또한, 어떤 LED에 흐르는 전류의 비율을 증가시키기 위해서는 그 LED 이외의 LED에 대응하는 조정용 트랜지스터가 오프된다.

보다 구체적으로는, 조정용 트랜지스터는 다음과 같이 이용된다. LED의 발광 효율에는 변동이 있으므로, 흐르는 전류가 동일하여도 LED의 휘도에는 변동이 생긴다. 따라서, 사용자는 초기 상태에서 LED의 휘도를 측정한 후에 조정용 트랜지스터를 오프함으로써 각 LED에 흐르는 전류비를 조정하여 원하는 색을 실현한다. 예를 들면, LED 1R의 휘도가 크고, LED 장치(20)의 발광색이 붉은 색을 띤 백색인 경우에는, 사용자는 MOS 트랜지스터 2R₁ 또는 2R₂를 오프함으로써 원하는 발광색인 백색을 얻는다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 각 LED에 대응하여 설치된 트랜지스터의 전부 또는 일부는, 온 오프 가능한 조정용 트랜지스터를 포함하는 복수개의 트랜지스터로 구성되므로, 조정용 트랜지스터를 온 오프함으로써, 각 LED에 흐르는 전류의 비를 조정할 수 있다. 이에 의해, LED 장치의 발광색을 조정할 수 있다. 또한, 재핑에 의해 조정용 트랜지스터가 오프되는 구성으로 되어 있기 때문에, 전류비의 조정이 간이한 구성으로 실현된다.

또한, 본 실시예에서는 재핑에 의해 조정용 트랜지스터가 오프되는 구성으로 되어 있지만, 재핑에 의해 조정용 트랜지스터가 온되는 구성이어도 된다.

[제3 실시예]

도 5는 본 실시예에 따른 LED 장치(30)의 구성을 도시하는 회로도이다. 본 실시예에 따른 LED 장치(30)는 조정용 트랜지스터의 온 오프가 스위치에 의해 행해지는 것이다. 구체적으로는, LED 장치(30)는, 재기입 가능한 메모리와, 이 메모리에 기억되어 있는 데이터에 기초하여 조정용 트랜지스터를 온 오프하는 스위치를 구비하고 있다. 그리고, 메모리의 데이터가 재기입됨으로써, 각 LED에 배분되는 전류의 비가 변화한다. 이하, LED 장치(30)에 대하여 설명하지만, LED 장치(10, 20)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.

도 5에 도시된 바와 같이, LED 장치(30)에서는, LED 장치(20)와 마찬가지로, 각 LED에 대응하는 트랜지스터는, 서로 병렬 접속된 3개의 트랜지스터로 구성되어 있다. 구체적으로는, MOS 트랜지스터 2B는 MOS 트랜지스터 2B₁, 2B₂, 2B₃로 구성되고, MOS 트랜지스터 2G는 MOS 트랜지스터 2G₁, 2G₂, 2G₃로 구성되며, MOS 트랜지스터 2R은 MOS 트랜지스터 2R₁, 2R₂, 2R₃로 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 이들 9개의 MOS 트랜지스터는 모두 온 오프 가능하게 설치된 조정용 트랜지스터이다. MOS 트랜지스터 2B₁, 2B₂, 2B₃의 사이즈비, 2G₁, 2G₂, 2G₃의 사이즈비, 및 2R₁, 2R₂, 2R₃의 사이즈비는 조정의 목적에 따라 적절하게 설정된다. 여기서는, 백색 뿐만 아니라 여러 가지 발광색을 실현하기 위해서, 상기 사이즈비는 각각 4:2:1로 설정되어 있다.

LED 1B, 1G, 1R의 각각의 애노드는 서로 접속되고, 동일한 노드(3)에 접속되어 있다. 한편, LED 1B, 1G, 1R의 각각의 캐소드는 대응하는 3개의 MOS 트랜지스터의 드레인에 접속되어 있다. 또한, 9개의 MOS 트랜지스터의 각각의 소스는 서로 접속되고, 동일한 노드(4)에 접속되어 있다.

LED 1B, 1G, 1R의 캐소드는 각각 스위치 SW_B, SW_G, SW_R을 통하여 공통선(8)에 접속되어 있다. 또한, 9개의 MOS 트랜지스터의 각각에 대하여 2개의 스위치 SW₁, SW₂가 설치되어 있다. 그리고, 각 MOS 트랜지스터의 게이트는 스위치 SW₁을 통하여 공통선(8)에 접속됨과 함께, 스위치 SW₂를 통하여 노드(4)에 접속된다.

상기 각 스위치는 다음 조건을 충족하도록 온 또는 오프로 설정된다. 즉, 스위치 SW_B, SW_G, SW_R에 대해서는 어느 하나의 스위치가 온으로 되고, 동시에 2개 이상의 스위치가 온으로 되지 않는다. 또한, 스위치 SW₁, SW₂에 대해서는 어느 한쪽이 온으로 됨과 함께 다른 쪽이 오프로 되고, 양쪽이 동시에 온 또는 오프로 되지 않는다. 또한, LED 1B에 대응하는 3개의 스위치 SW₁의 전부가 오프인 경우, 스 위치 SW_B는 오프이다. 마찬가지로, LED 1G에 대응하는 3개의 스위치 SW₁의 전부가 오프인 경우에는 스위치 SW_G는 오프이다. 또한, LED 1R에 대응하는 3개의 스위치 SW₁의 전부가 오프인 경우에는 스위치 SW_R은 오프이다.

LED 장치(30)는, 외부로부터 재기입 가능한 불휘발성 메모리(9)를 구비하고 있다. 이 불휘발성 메모리(9)에는, 상기 각 스위치의 온 오프를 나타내는 데이터가 기억되어 있다. 그리고, 상기 각 스위치는, 이 불휘발성 메모리(9)에 기억되어 있는 데이터에 기초하여, 온 또는 오프로 설정되고, 이에 따라, 각 MOS 트랜지스터가 온 또는 오프로 설정된다.

여기서, 상기 구성에서의 각 스위치의 온 오프와 MOS 트랜지스터의 온 오프의 관계에 대하여 설명한다. 여기서는, 스위치 SW_B가 온임과 함께, MOS 트랜지스터 2B₁, 2G₁, 2G₃, 2R₂에 대응하는 스위치 SW₁이 온이고, 그 밖의 스위치 SW₁은 오프인 것으로 한다. 이 경우, MOS 트랜지스터 2B₁은 게이트와 드레인이 단락되어 있어, 온 상태이다. 또한, MOS 트랜지스터 2G₁, 2G₃, 2R₂는, 게이트가 MOS 트랜지스터 2B₁의 게이트와 공통 접속되어 MOS 트랜지스터 2B₁과 커런트 미러를 형성하고 있어, 온 상태이다. 한편, 이들 이외의 MOS 트랜지스터는, 대응하는 스위치 SW₂가 온이기 때문에, 게이트와 소스가 단락되어 있어, 오프 상태이다. 이와 같이, 각 MOS 트랜지스터는 대응하는 스위치 SW₁이 온일 때에 온으로 되고, 대응하는 스위치 SW₂가 온일 때에 오프로 된다. 또한, 상기의 경우, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이즈비는 {1×(4/7)}:{2×(5/7)}:{3×(2/7)}로 된다.

상기 구성에서는, 각 MOS 트랜지스터는, 불휘발성 메모리(9)에 기억되어 있는 데이터에 기초하여, 각 스위치에 의해 온 또는 오프로 설정된다. 따라서, 각 LED에 배분되는 전류의 비는 불휘발성 메모리(9)의 데이터에 의해 결정되고, 불휘발성 메모리(9)의 데이터가 재기입됨에 따라 변화한다. 또한, LED 1B, 1G, 1R에 배분되는 전류의 비 Ib:Ig:Ir은 {1×(D_B/7)}:{2×(D_G/7)}:{3×(D_R/7)}(D_B, D_G, D_R은 1 이상 7 이하의 정수)로 표현되는 비를 취할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 LED 장치(30)에서는 매우 넓은 범위의 발광색이 실현된다.

이상과 같이, 본 실시예에서는, 각 LED에 대응하여 설치된 트랜지스터의 전부 또는 일부는, 온 오프 가능한 조정용 트랜지스터를 포함하는 복수개의 트랜지스터로 구성되므로, 조정용 트랜지스터를 온 오프함으로써, 각 LED에 흐르는 전류의 비를 조정할 수 있다. 이에 의해, LED 장치의 발광색을 조정할 수 있다. 또한, 메모리의 데이터에 따라서 스위치로 트랜지스터를 온 오프하기 때문에, 재핑에 의한 경우와 달리, 각 트랜지스터를 반복하여 온 오프할 수 있다. 이 때문에, 사용자는, 외부로부터 메모리의 데이터를 재기입함으로써, 다양한 발광색을 반복하여 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 메모리로서 불휘발성 메모리를 사용하기 때문에, 데이터 유지를 위한 전원 공급이나, 전원의 오프/온마다의 데이터 기입을 필요 로 하지 않을 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 백색에 대응하는 데이터를 일단 메모리에 기입해 놓으면, 이후 데이터 기입을 행하지 않고, LED 장치를 마치 1개의 백색 LED인 것과 같이 취급할 수 있다. 단, 상기 메모리는 휘발성 메모리이어도 된다.

또한, 스위치의 개수나 배치 위치는 상기에 한정되지 않고, MOS 트랜지스터를 온 오프할 수 있으면 어떻게 설정되어도 무방하다.

이하, 제2 또는 제3 실시예에서의 MOS 트랜지스터의 바람직한 배치에 대하여 설명한다. 도 6은 MOS 트랜지스터의 칩 상의 레이아웃의 일례를 도시하는 도면이다. 이 도 6은 단순한 회로도가 아니라 회로 구성과 함께 MOS 트랜지스터의 배치를 도시하는 것이다. 도 6의 레이아웃예에서는, LED 1B에 대응하는 MOS 트랜지스터 2B₁, 2B₂, 2B₃는 서로 근접하여 영역 A1에 설치되어 있다. LED 1G에 대응하는 MOS 트랜지스터 2G₁, 2G₂, 2G₃는 서로 근접하여 영역 A2에 설치되어 있다. LED 1R에 대응하는 MOS 트랜지스터 2R₁, 2R₂, 2R₃는 서로 근접하여 영역 A3에 설치되어 있다. 즉, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R은 각각 칩 상의 별개의 영역에 형성되어 있다. 이 때문에, 도 6에 도시된 레이아웃에서는, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이즈비는 트랜지스터 특성의 면내 변동에 의해 비교적 크게 변동되게 된다. 여기서, 트랜지스터 특성의 면내 변동은 산화막 막 두께의 변동이나 마스크 어긋남 등에 의해 생긴다.

상기 트랜지스터 사이즈비의 변동을 경감하기 위해서, MOS 트랜지스터는 도 7에 도시된 바와 같이 배치되는 것이 바람직하다. 이 도 7도 단순한 회로도가 아니라 회로 구성과 함께 MOS 트랜지스터의 배치를 도시하는 것이다. 도 7의 레이아웃예에서는, MOS 트랜지스터 2B₁, 2G₁, 2R₁이 서로 근접하여 영역 A1에 설치되고, MOS 트랜지스터 2B₂, 2G₂, 2R₂가 서로 근접하여 영역 A2에 설치되고, MOS 트랜지스터 2B₃, 2G₃, 2R₃가 서로 근접하여 영역 A3에 설치되어 있다. 즉, MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R은 각각 마찬가지로 영역 A1, A2, A3에 분산되어 배치되어 있고, 전체적으로 보면, 동일한 영역에 형성되어 있다고 할 수 있다. 이 때문에, 도 7에 도시된 레이아웃에 따르면, 트랜지스터 특성의 면내 변동에 의한 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R의 사이즈비의 변동을 경감시킬 수 있다. 그 결과, 각 LED에 배분되는 전류의 비의 변동을 경감시킬 수 있다.

이상과 같이, 복수개의 LED의 각각에 대응하여 복수개의 MOS 트랜지스터를 설치하는 경우, 각 LED에 대하여 마찬가지로, 대응하는 복수개의 MOS 트랜지스터를 복수개의 영역에 분산하여 배치하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, j개(j는 2 이상의 정수)의 LED의 각각에 대응하여 k개(k는 2 이상의 정수)의 MOS 트랜지스터를 설치하는 경우, 각 LED에 대응하는 MOS 트랜지스터를 1개씩 포함하는 합계 j개의 MOS 트랜지스터를 단위 트랜지스터군으로 하고, 단위 트랜지스터군에 포함되는 j개의 MOS 트랜지스터가 서로 근접하여 배치되도록, 합계 k개의 단위 트랜지스터군을 단위 트랜지스터군마다 k개의 영역에 배치하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들면, 상기의 실시예에서는, 애노드 커먼의 경우를 예로써 설명하였지만, 캐소드 커먼이어도 된다. 도 8은 캐소드 커먼인 LED 장치(40)의 구성을 도시하는 회로도이다. 도 8에서는 LED 1B, 1G, 1R에 대응하여 P 채널형 MOS 트랜지스터 42B, 42G, 42R이 설치되어 있다. LED 1B, 1G, 1R의 캐소드는 공통 접속되고, 노드(44)에 접속되어 있다. 한편, LED 1B, 1G, 1R의 각각의 애노드는 대응하는 MOS 트랜지스터 42B, 42G, 42R의 드레인에 접속되어 있다. MOS 트랜지스터 42B, 42G, 42R의 각각의 소스는 공통 접속되고, 노드(43)에 접속되어 있다.

또한, 상기의 실시예에서는, MOS 트랜지스터를 이용하는 경우를 예로써 설명하였지만, MOS 트랜지스터 대신에, NPN형 또는 PNP형 바이폴라 트랜지스터(BIP 트랜지스터)를 사용하여도 된다. 도 9는 NPN형 BIP 트랜지스터가 이용된 LED 장치(50)의 구성을 도시하는 회로도이다. 도 9에서는 도 1의 MOS 트랜지스터 2B, 2G, 2R 대신에 LED 1B, 1G, 1R에 대응하여 NPN형 BIP 트랜지스터 52B, 52G, 52R이 설치되어 있다. 이 구성에서, BIP 트랜지스터 52B, 52G, 52R의 전류 증폭율(hfe)을 각각 99, 74, 99라고 하면, BIP 트랜지스터 52B, 52G, 52R의 베이스 전류와 콜렉터 전류의 비 (Ib_B:Ic_B), (Ib_G:Ic_G), (Ib_R:Ic_R)은 각각 (1:99), (1:74), (1:99)로 된다. 여기서, 각 BIP 트랜지스터의 베이스 전류는 동일하여 Ib_B=Ib_G=Ib_R이기 때문에, 각 LED에 흐르는 전류의 비 Ib:Ig:Ir은 약 100:75:100으로 된다.

본 발명에 따르면, 각각 발광색이 다른 복수개의 LED를 구비하는 LED 장치로서, 간이한 구성으로 구동될 수 있는 LED 장치를 제공할 수 있다.

Claims

일단이 서로 접속된, 각각 발광색이 다른 제1∼제N(N은 2 이상의 정수) LED와,

상기 각 LED의 타단에 각각의 드레인이 접속되고, 소스가 서로 접속된 제1∼제N 트랜지스터

를 구비하고,

각 트랜지스터의 게이트는 공통 접속되고, 공통 게이트와 공통 소스도 연결되며,

상기 제1∼제N 트랜지스터는 커런트 미러 회로를 구성하며,

외부로부터 공급되는 구동 전류가 상기 각 트랜지스터의 사이즈비에 따른 전류비로 상기 각 LED에 배분되는 것을 특징으로 하는 LED 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1∼제N 트랜지스터의 전부 또는 일부는, 온 오프 가능한 조정용 트랜지스터를 포함하는, 서로 병렬 접속된 복수개의 트랜지스터로 구성되고,

상기 각 LED에 배분되는 전류의 비는 상기 조정용 트랜지스터의 온 오프에 의해 가변인 것을 특징으로 하는 LED 장치.
제2항에 있어서,

상기 조정용 트랜지스터는 재핑에 의해 온 또는 오프로 설정되는 것을 특징으로 하는 LED 장치.
제2항에 있어서,

재기입 가능한 메모리와,

상기 메모리에 기억되어 있는 데이터에 기초하여 상기 조정용 트랜지스터를 온 오프하는 스위치

를 더 구비하고,

상기 메모리의 데이터가 재기입됨으로써 상기 각 LED에 배분되는 전류의 비가 변화하는 것을 특징으로 하는 LED 장치.
제4항에 있어서,

상기 메모리는 불휘발성 메모리인 것을 특징으로 하는 LED 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1∼제N LED로부터 방사되는 광은 서로 혼합되어 백색 광을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 장치.