KR20120090896A - 발광 다이오드 모듈 및 조명 장치 - Google Patents

발광 다이오드 모듈 및 조명 장치 Download PDF

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Abstract

발광 다이오드 모듈 및 조명 장치가 개시된다. 본 발명의 일 태양에 따른 조명 장치는, 히트싱크 및 발광 다이오드 모듈을 포함하고, 상기 발광 다이오드 모듈은 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 구동 집적회로 소자를 포함한다. 나아가, 상기 히트싱크는 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 상기 구동 집적회로 소자와 열적으로 결합되고, 상기 구동 집적회로 소자는 교류 전원을 입력받는 입력 단자 및 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 구동하기 위한 제어신호를 출력하는 출력단자를 포함한다. 구동 집적회로 소자를 채택함으로써 발광 다이오드 모듈을 소형화할 수 있으며, 또한, 발광 다이오드 칩이 열적으로 결합됨으로써 방열 특성이 개선되고, 발광 다이오드 모듈 사이즈 및 두께를 감소시킬 수 있다.

Description

발광 다이오드 모듈 및 조명 장치{LED MODULE AND LIGHTING ASSEMBLY}
본 발명은 발광 다이오드 모듈 및 조명 장치에 관한 것으로, 구동 집적회로 소자를 갖는 발광 다이오드 모듈 및 조명 장치에 관한 것이다.
종래의 형광등이나 백열 전구를 대체하여 발광 다이오드 조명 장치가 사용되고 있다. 발광 다이오드 조명 장치는 일반적으로 발광 다이오드 패키지가 메탈 인쇄회로기판에 실장된 발광 다이오드 모듈을 포함하며, 상용의 고전압 교류 전원을 강압하기 위한 전해 콘덴서 및 구동 회로를 포함한다.
발광 다이오드는 상대적으로 낮은 직류 전압하에서 구동되기 때문에 전압 강하를 위한 전해 콘덴서가 사용되며, 또한 교류를 직류로 변환하기 위한 컨버터 등이 요구된다. 전해 콘덴서나 컨버터는 발광 다이오드에 비해 수명이 상대적으로 매우 짧기 때문에 조명 장치의 수명을 좌우하며, 또한 전압 강하에 의해 전력 손실이 발생한다.
한편, 상기 발광 다이오드 패키지는 세라믹, 인쇄회로기판 또는 리드 프레임에 발광 다이오드 칩을 실장하고 봉지재로 밀봉하여 완성된다. 이러한 복수의 발광 다이오드 패키지를 메탈 인쇄회로기판에 실장함으로써 발광 다이오드 모듈은 고출력을 구현할 수 있다.
그러나, 종래의 발광 다이오드 모듈은 복수의 발광 다이오드 패키지를 사용하여 고출력을 구현하기 때문에 모듈의 크기가 크고 비용이 많이 든다. 더욱이, 발광 다이오드 칩에서 생성된 열이 패키지의 리드 프레임 등을 통해 외부로 전달되므로 방열 특성이 나빠 고출력 발광 다이오드 모듈을 구현하는데 한계가 있다. 더욱이, 조명 장치 내의 온도 상승은 구동 전류를 증가시키고, 구동 전류 증가는 다시 온도 상승을 유발하는 악순환이 반복되는 문제가 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 상용의 고전압 교류 전원하에서 장시간 사용될 수 있는 조명 장치 및 발광 다이오드 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 방열 특성을 개선한 조명 장치 및 발광 다이오드 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 구동하는 동안 온도 상승에 의해 구동전류가 증가하는 것을 방지할 수 있는 조명 장치 및 발광 다이오드 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따른 조명 장치는, 히트싱크 및 발광 다이오드 모듈을 포함하고, 상기 발광 다이오드 모듈은 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 구동 집적회로 소자를 포함한다. 나아가, 상기 히트싱크는 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 상기 구동 집적회로 소자와 열적으로 결합되고, 상기 구동 집적회로 소자는 교류 전원을 입력받는 입력 단자 및 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 구동하기 위한 제어신호를 출력하는 출력단자를 포함한다.
구동 집적회로 소자를 채택함으로써 발광 다이오드 모듈을 소형화할 수 있으며, 또한, 발광 다이오드 칩이 열적으로 결합됨으로써 방열 특성이 개선되고, 발광 다이오드 모듈 사이즈 및 두께를 감소시킬 수 있다.
상기 발광 다이오드 모듈은 배선들을 포함하는 인쇄회로기판, 예컨대 금속 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 상기 구동 집적회로 소자는 상기 배선들을 통해 전기적으로 연결된다.
상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 상기 금속 인쇄회로기판 상에 칩-온-보드 타입으로 실장되며, 상기 구동 집적회로 소자는 칩 또는 패키지 형태로 금속 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있다.
상기 금속인쇄회로 기판은 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 실장된 제1면과, 상기 제1면에 대향하는 제2면을 포함할 수 있으며, 상기 구동 집적회로 소자는 상기 제1 면 또는 제2면에 실장될 수 있다. 상기 구동 집적회로 소자가 상기 제2면에 실장될 경우, 상기 히트싱크는 상기 구동 집적회로 소자를 수용하는 수용홈을 가질 수 있다.
상기 조명 장치는 복수의 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 발광 다이오드 칩은 복수의 발광 다이오드 블록으로 구분될 수 있으며, 상기 각 발광 다이오드 블록의 양단은 상기 금속 인쇄회로기판의 배선들을 통해 상기 구동 집적회로 소자에 전기적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 복수의 발광 다이오드 블록은 서로 직렬 연결될 수 있으며, 이에 따라 고전압하에서 구동될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 복수의 발광 다이오드 블록은 서로 반대 극성으로 연결된 발광 다이오드 블록들을 포함할 수 있다.
한편, 각 발광 다이오드 블록은 서로 직렬 연결된 복수의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상용의 고전압, 예컨대 110V 또는 220V에서 구동될 수 있는 소형의 발광 다이오드 모듈을 제공할 수 있다. 따라서, 전압 강하를 위한 전해 콘덴서 등을 사용하지 않고도 발광 다이오드 칩들을 구도할 수 있다.
한편, 상기 구동 집적회로 소자는 정전류 구동부를 포함할 수 있으며, 상기 정전류 구동부는 상기 복수의 발광 다이오드 블록들에 공급되는 정전류를 가변적으로 제어할 수 있다. 상기 정전류 구동부에 의해 정전류를 제어함으로써, 조명 장치 내의 온도 증가에 의한 구동 전류 증가를 방지할 수 있다.
상기 금속 인쇄회로기판은 교류 전원의 입출력을 위한 입출력 단자들을 포함하고, 상기 입출력 단자들은 배선들을 통해 상기 구동 집적회로 소자에 직접 접속될 수 있다.
상기 구동 집적회로 소자는 상기 금속 인쇄회로 기판 상부면 또는 하부면에 실장될 수 있다. 하부면에 실장될 경우, 구동 집적회로 소자와 배선들을 연결하기 위한 패드들이 상기 금속 인쇄회로기판 하부면에 위치하고, 상기 패드들은 금속 인쇄회로기판을 관통하여 상부면의 배선들에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 히트싱크는 상기 구동 집적회로 소자를 수용하는 수용홈을 가질 수 있다.
한편, 상기 히트싱크는 상기 발광 다이오드 모듈을 수용하는 캐비티를 갖는 방열 하우징일 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따른 발광 다이오드 모듈은, 교류 전원의 입출력을 위한 입출력 단자들 및 배선들을 갖는 금속 인쇄회로기판; 상기 금속 인쇄회로기판 상에 실장된 복수의 발광 다이오드 칩; 및 상기 금속 인쇄회로기판에 실장된 구동 집적회로 소자를 포함한다. 나아가, 상기 배선들은 상기 입출력 단자들과 상기 구동 집적회로 소자를 전기적으로 연결하기 위한 제1 배선들 및 상기 구동 집적회로 소자와 상기 복수의 발광 다이오드 칩을 전기적으로 연결하기 위한 제2 배선들을 포함한다.
나아가, 상기 발광 다이오드 모듈은 상기 복수의 발광 다이오드 칩들을 서로 연결하기 위한 본딩와이어들 및 발광 다이오드 칩과 상기 제2 배선들을 연결하기 위한 본딩와이어들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광 다이오드 칩은 복수의 발광 다이오드 블록으로 구분되고, 상기 각 발광 다이오드 블록의 양단은 상기 금속 인쇄회로기판의 배선들을 통해 상기 구동 집적회로 소자에 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드 모듈은 상기 복수의 발광 다이오드 칩들을 둘러싸는 댐부, 및 상기 댐부 내에서 상기 복수의 발광 다이오드 칩들을 덮는 몰딩부를 더 포함할 수 있다. 상기 몰딩부는 또한 형광체를 함유할 수 있다.
또한, 상기 입출력 단자들과 상기 구동 집적회로 소자를 전기적으로 연결하기 위한 제1 배선들은 상기 댐부의 바깥쪽에 배치되고, 상기 구동 집적회로 소자와 상기 복수의 발광 다이오드 칩을 전기적으로 연결하기 위한 제2 배선들은 상기 댐부 둘레에 배치되되, 제2 배선들의 일 단부들은 상기 댐부 내에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 구동 회로를 집적화한 구동 집적회로 소자를 사용하여 소형화가 가능하고, 칩-온-보드 타입으로 발광 다이오드 칩들을 실장함으로써 방열 특성을 개선할 수 있으며, 발광 다이오드 모듈 사이즈 및 두께를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 설명하기 위한 발광 다이오드 모듈(200)이 결합된 히트싱크(300)의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈을 설명하기 위해 구동 집적회로 소자가 실장되기 전의 개략적인 평면도이고, 도 3b는 구동 집적회로 소자가 실장된 발광 다이오드 모듈(200)을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3a의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 발광 다이오드 칩의 배열을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈을 설명하기 위한 발광 다이오드 모듈의 배면도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 복수의 발광 다이오드 칩과 배선의 연결 구조의 실시예들을 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 9 (a) 및 (b)는 복수의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드 칩을 설명하기 위한 개략적인 단면도 및 등가회로도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 집적회로 소자를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그리고, 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 발광 다이오드 모듈(200)이 결합된 히트싱크(300)의 평면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 조명 장치는 광학부(100), 발광 다이오드 모듈(200), 히트싱크(300) 및 소켓 베이스(400)를 포함할 수 있다.
상기 히트싱크(300)는 표면적을 증가시키기 위해 요철 패턴(310)을 가질 수 있으며, 또한 광학부를 결합하기 위한 요철 패턴(320)을 가질 수 있다. 또한, 상기 히트싱크(300)는 발광 다이오드 모듈(200)을 장착하기 위한 캐비티(330)를 가질 수 있으며, 방열 하우징으로서 제공될 수 있다. 상기 요철 패턴(310)은 도시한 바와 같이 히트싱크(300)의 표면에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다수의 핀형으로 히트싱크(300)의 하부에 형성될 수도 있다. 히트싱크(300)는 방열 특성이 우수한 금속, 예컨대 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다.
상기 히트싱크(300)는 소켓 베이스(400)와 발광 다이오드 모듈(200)을 전기적으로 연결하기 위해 피복 전선(도시하지 않음)이 통과하는 관통홀들(340)을 가질 수 있다.
상기 발광 다이오드 모듈(200)은 발광 다이오드 칩(210) 및 구동 집적회로 소자(250)를 포함하며, 히트싱크(300) 상에 열적으로 결합된다. 발광 다이오드 모듈(200)은 히트싱크(300) 상에 직접 장착될 수 있으며, 이를 위해 상기 히트싱크(300)는 발광 다이오드 모듈(200)을 수용하기 위한 안착홈을 가질 수 있다. 예컨대, 발광 다이오드 모듈(200)은 상기 히트싱크(300)의 캐비티(330)의 바닥면에 놓일 수 있으며, 상기 바닥면에 안착홈이 형성될 수 있다. 도 2는 발광 다이오드 모듈(200)이 안착홈에 수용된 상태를 나타내며, 따라서, 발광 다이오드 모듈(200)의 위치가 고정될 수 있다.
한편, 광학부(100)가 상기 발광 다이오드 모듈(200) 상에서 히트싱크(300)에 고정된다. 광학부(100)는 반사기(110)와 반사기를 히트싱크(300)에 결합하기 위한 결합부(120)을 포함할 수 있다. 결합부(120)에는 히트싱크(300)의 요철패턴(320)에 대응하여 홈들(125)이 마련될 수 있다.
상기 반사기(110)는 발광 다이오드 모듈(200)의 상부에 배치되며, 발광 다이오드 칩(210)에서 방출된 광을 조명 장치의 외부로 반사시킨다. 상기 반사기(110) 대신에 또는 반사기에 더하여 광학 렌즈가 결합될 수도 있다.
한편, 소켓 베이스(400)는 히트싱크(300)의 하부에 결합된다. 상기 소켓 베이스(400)는 실리더 형태의 몸체(410), 히트싱크(300)에 끼워맞춤하기 위한 결합부(430) 및 소켓 단자들(420)을 가질 수 있다. 소켓 베이스(400)는 사용 용도에 따라 GU10 베이스, GZ10 베이스 등 다양하게 선택될 수 있다. 상기 소켓 베이스는 두개의 소켓 단자(420)를 포함할 수 있으며, 이들 소켓 단자(420)는 피복 전선(도시하지 않음)에 의해 발광 다이오드 모듈(200)에 전기적으로 연결된다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈을 설명하기 위해 구동 집적회로 소자(250)가 실장되기 전 발광 다이오드 모듈(200a)의 개략적인 평면도를 나타내고, 도 3b는 구동 집적회로 소자(250)가 실장된 발광 다이오드 모듈(200)을 설명하기 위한 개략적인 평면도를 나타낸다. 한편, 도 4는 도 3a의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 상기 발광 다이오드 모듈(200a, 200)은 금속 인쇄회로기판, 댐부(211), 복수의 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220), 몰딩부(217) 및 구동 집적회로 소자(250)를 포함한다.
한편, 상기 금속 인쇄회로기판은 금속 기판(201), 절연층(203), 입출력 단자(AC1, AC2), 배선들(C1, C2, W1, W2, W3, W4, W5), 구동 집적회로 소자(250)를 실장하기 위한 실장 영역(250a), 솔더 레지스트(209), 금속층(205) 및 반사층(207)을 포함할 수 있다. 또한, 금속 인쇄회로기판은, 그루브(G1, G2), 댐부 정렬 마킹(213) 및 가이드 실크(215)를 더 포함할 수 있다. 금속 기판(201)은 예컨대 알루미늄 기판일 수 있다. 절연층(203)은 예컨대 프리-프레그(pre-preg)로 형성될 수 있으며, 배선들(C1, C2, W1, W2, W3, W4, W5)과 금속 기판(201)을 절연시킨다.
금속층(205)은 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 반사층은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 상기 배선들은 금속층(205) 또는 금속층(205)과 반사층을 패터닝하여 절연층(203) 상에 형성될 수 있다.
상기 솔더 레지스트(209)는 배선들(C1, C2, W1, W2, W3, W4, W5)을 덮어 솔더링 공정에서 땜납에 의해 전기적 단선이 발생되는 것을 방지한다. 상기 솔더 레지스트(209)는 피복 전선을 연결하기 위한 입출력 단자들(AC1, AC2)을 노출시키며, 각 배선들의 단부들, 즉 본딩 패드들을 노출시킨다.
복수의 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)은 칩-온-보드 타입으로 금속 인쇄회로기판 상에 실장된다. 즉, 발광 다이오드 패키지가 실장되는 대신, 발광 다이오드 칩이 직접 실장된다. 복수의 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)은 반사층(207) 상에 접착제에 의해 접착될 수 있다. 복수의 발광 다이오드 칩은 도시한 바와 같이 연속적인 반사층(207) 상에 부착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 금속층(205)과 반사층(207)을 패터닝하여 서로 전기적으로 이격된 반사층(207) 상에 각 발광 다이오드 칩이 배치될 수도 있다. 나아가, 상기 복수의 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)은 접착제를 사용하여 절연층(203) 상에 직접 또는 금속 기판(201) 상에 직접 접착될 수도 있다.
상기 복수의 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)은 질화갈륨 계열의 발광 다이오드 칩들(210a, 210b, 210c, 210d), 예컨대 청색 발광 다이오드 칩들과 인화갈륨 계열의 발광 다이오드 칩들(220), 예컨대 적색 발광 다이오드 칩들을 포함할 수 있다.
복수의 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)은 대략 사각형 형상으로 배열될 수 있으며, 청색 발광 다이오드 칩들 사이에 적색 발광 다이오드 칩들(220)이 배치될 수 있다. 적색 발광 다이오드 칩들(220)을 중앙에 배치함으로써 조명 장치에서 방출되는 광의 중심에서 온백색이 구현되게 할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 도 5에 도시한 바와 같이, 청색 발광 다이오드 칩들(210a, 210b, 210c, 210d)을 서로 인접하도록 배치하고, 적색 발광 다이오드 칩들(220)을 청색 발광 다이오드 칩들(210a, 210b, 210c, 210d)의 외곽에 배치할 수도 있으며, 그 외 다양한 형태로 배치할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 발광 다이오드 칩들은 네개의 구역으로 나위어 배열되어 있다. 각 구역에, 청색 발광 다이오드 칩(210; 210a, 210b, 210c 또는 210d)이 배치되어 있고, 5개의 적색 발광 다이오드 칩들(220)이 청색 발광 다이오드 칩 주위에 배치된다. 이에 따라, 두개의 청색 발광 다이오드 칩들(210) 사이에 네개의 적색 발광 다이오드 칩들(220)이 배치되며, 청색 발광 다이오드 칩들(210)로 둘러싸인 중앙영역에 네개의 적색 발광 다이오드 칩들(220)이 배치된다. 상기 발광 다이오드 칩들은 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 각 구역들이 발광 다이오드 블록을 형성한다. 발광 다이오드 칩들의 연결 구조에 대해서는 도 8a 및 8b를 참조하여 뒤에서 상세히 설명한다.
한편, 댐부(211)는 상기 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)을 둘러싼다. 댐부(211)는 몰딩부(217)를 발광 다이오드 칩 실장 영역에 한정하기 위해 형성되며, 예컨대 실리콘 수지로 원형링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 댐부(211)의 위치를 제어하기 위해 댐부 정렬 마킹(213)이 솔더 레지스트209) 상에 형성될 수 있다.
한편, 상기 입출력 단자들(AC1, AC2)은 교류 전원으로부터 교류 전력을 입출력하기 위한 단자 패드들이다. 상기 입출력 단자들(AC1, AC2)에 소켓 베이스(400)에 연결된 피복 전선(도시하지 않음)이 땜납 등에 의해 접속되어, 교류 전력이 입출력된다. 상기 피복 전선은 소켓 베이스(400)로부터 히트 싱크(300)의 관통홀들 및 그루브(G1, G2)를 거쳐 입출력 단자들(AC1, AC2)에 안내될 수 있다. 입출력 단자들(AC1, AC2)은 금속층(205) 또는 금속층(205)과 반사층(207)으로 형성될 수 있으며, 솔더 레지스트(209)의 개구부를 통해 외부에 노출될 수 있다.
배선들(C1, C2)은 상기 입출력 단자들(AC1, AC2)로부터 연장되어 그 끝단이 구동 집적회로 소자(250)를 실장하기 위한 실장 영역(250a) 근처에 배치된다. 배선들(C1, C2)은 솔더 레지스트(209)에 의해 대부분 피복되고 그 끝단들은 구동 집적회로 소자(250)를 접속하기 위한 핀 패드(PP)로서 외부에 노출된다. 상기 배선들(C1, C2)은 댐부(211) 바깥쪽에 배치될 수 있다.
한편, 배선들(W1, W2, W3, W4, W5)은 상기 구동 집적회로 소자 실장 영역(250a) 근처에 핀 패드들(PP)을 갖고, 핀 패드들로부터 복수의 발광 다이오드 칩 근처로 연장하며, 복수의 발광 다이오드 칩 근처에 단부들을 갖는다. 상기 배선들(W1, W2, W3, W4, W5)의 단부들은 댐부(211) 내에 배치되며, 상기 배선들(W1, W2, W3, W4, W5)은 댐부(211) 둘레에 배치된다. 상기 댐부(211) 내에 배치된 단부들은 각각 본딩 와이어들을 연결하기 위한 패드들(P1, P2, P3, P4, P5)로서 솔더 레지스트(209)의 개구부를 통해 외부에 노출된다.
실장영역(250a)은 구동 집적회로 소자(250)를 실장하기 위한 금속 인쇄회로기판의 영역으로, 금속층(205) 또는 금속층(205)과 반사층(207)이 노출될 수 있다. 상기 실장 영역(250a)에, 도 3b에 도시한 바와 같이, 구동 집적회로 소자(250)가 실장된다. 구동 집적회로 소자(250)는 칩 또는 패키지 형태로 제공되며, 핀 패드들(PP)에 본딩 와이어 또는 땜납에 의해 전기적으로 연결된다.
구동 집적회로 소자 실장영역(250a)은 금속 인쇄회로기판을 소형화하도록 그 위치가 설정될 수 있다. 상기 금속 인쇄회로기판이 전체적으로 정사각형 형상인 경우, 상기 실장 영역(250a)은 도 3a에 도시한 바와 같이 정사각형의 모서리(corner) 근처에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 상기 금속 인쇄회로기판이 전체적으로 직사각형 형상인 경우, 실장 영역(250a)은 도 7에 도시한 바와 같이, 변의 중심 근처에 배치될 수 있다. 도 7과 같이 실장 영역(250a)을 변의 중심 근처에 배치함으로써 배선들(W1, W2, W3, W4, W5)을 대칭 형상으로 배치할 수 있으며, 배선들의 전체 길이를 감소시킬 수 있다.
나아가, 상기 실장 영역(250a)은 금속 인쇄회로기판의 배면에 형성될 수도 있다. 이에 따라, 도 8에 도시한 바와 같이, 구동 집적회로 소자(250)가 금속 인쇄회로기판의 배면에 실장된다. 이 경우, 핀 패드들(PP)은 금속 인쇄회로기판의 배면에 형성되며, 금속 기판(201)을 통해 상면의 배선들(C1, C2, W1~W5)에 연결될 수 있다. 상기 핀 패드들(PP)은 금속 기판(201)으로부터 절연된다. 구동 집적회로 소자(250)을 금속 인쇄회로기판의 배면에 실장함에 따라, 금속 인쇄회로기판의 전체 크기를 더 소형화할 수 있다. 또한, 구동 집적회로 소자(250)가 히트싱크(300)에 직접 접할 수 있어 방열 특성을 더욱 개선할 수 있다.
한편, 가이드 실크(215)는 금속 인쇄회로기판의 가장자리를 따라 배치된다. 가이드 실크(215)는 IR 잉크와 같은 절연 재료의 잉크를 사용하여 실크 스크린 기술에 의해 형성될 수 있으며, 발광 다이오드 칩 및 구동 집적회로 소자의 내전압 특성을 향상시킨다.
몰딩부(217)는 상기 댐부(211) 내에서 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)을 덮는다. 몰딩부(217)는 실리콘 수지로 형성될 수 있으며, 형광체를 함유할 수 있다. 발광 다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)과 형광체의 조합에 의해 백색광이 구현되는 조명 장치가 제공될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 각각 복수의 발광 다이오드 칩과 배선의 연결 구조의 실시예들을 나타내는 개략적인 평면도들이다. 도 8a는 발광 다이오드 칩들(210a, 210b, 210c, 210d)로 둘러싸인 중앙 영역에도 발광 다이오드 칩들(220)이 배치된 것을 나타내며, 도 8b는 중앙영역의 발광 다이오드 칩들(220)이 제거된 예를 나타낸다.
도 8a 및 8b를 참조하면, 본딩와이어들(BW)에 의해 복수의 발광다이오드 칩(210a, 210b, 210c, 210d, 220)이 서로 직렬 연결되고, 또한, 배선(W1~W5)의 패드(P1~P5)가 본딩 와이어들(BW)에 의해 발광 다이오드 칩들에 전기적으로 연결된다.
구체적으로, 배선(W1)의 패드(P1)가 본딩 와이어(BW)에 의해 발광 다이오드 칩(210a)의 p형 전극 패드에 접속하고, 발광 다이오드 칩(210a)의 n형 전극 패드는 발광 다이오드 칩(220)의 p형 전극 패드에 접속한다. 제1 블록 내의 발광 다이오드 칩들(220)이 서로 직렬 연결되고, 마지막 발광 다이오드 칩(220)의 n형 전극 패드는 배선(W2)의 패드(P2)에 본딩 와이어(BW)에 연결된다. 패드(P2)는 다시 제2 블록 내의 발광 다이오드 칩(220)의 p형 전극 패드에 연결된다. 이와 같이, 제1 내지 제4 블록에서 각 발광 다이오드 칩(210)과 발광 다이오드 칩들(220)이 서로 직렬 연결되며, 직렬 연결된 제1 내지 제4 블록의 양 끝단에 배선들(W1, W2)이 각각 연결되고, 제1 내지 제4 블록들 사이의 노드들에 배선들(W2, W3, W4)이 전기적으로 연결된다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 블록들(L1~L4)의 전기적 연결 구조에 대한 등가회로도는 도 10에 나타나 있다.
도 8a의 예에서, 각 블록 내에 1개의 발광 다이오드 칩(210)과 5개의 발광 다이오드 칩들(220)이 서로 직렬 연결되며, 도 8b의 예에서, 각 블록 내에 1개의 발광 다이오드 칩(210)과 4개의 발광 다이오드 칩들(220)이 서로 직렬 연결된다. 상기 발광 다이오드 칩들(210) 및 발광 다이오드 칩들(220)의 개수는 상용 전압의 수준에 따라 조절 가능하다.
본 실시예에 있어서, 발광 다이오드 칩(210) 발광 다이오드 칩(220)이 수평형 구조의 발광 다이오드 칩, 즉 2 본딩 다이인 것을 예로서 설명하지만, 상기 발광 다이오드 칩들(210, 220)은 수직형 구조일 수도 있다. 이 경우, 발광 다이오드 칩(210, 220)들은 개별적으로 분리된 금속층(205) 및 반사층(207) 상에 각각 배치되고, 본딩 와이어들 중 일부는 반사층(207, 또는 금속층(205))에 본딩될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 발광 다이오드 칩들이 서로 직렬 연결된 것을 개시하지만, 본딩 와이어들의 연결에 의해 다양한 형태의 전기적 연결이 가능하다. 예컨대, 직렬 연결된 2개의 블록들이 서로 반대극성으로 연결될 수도 있다. 블록들이 반대 극성으로 연결되어도, 각 블록들 사이의 노드들이 배선들(W2, W3, W4)에 연결됨으로써 전류 경로가 형성될 수 있다.
앞의 실시예들에 있어서, 발광 다이오드 칩들(210; 210a, 210b, 210c, 210d)은 질화갈륨 계열의 발광 다이오드 칩으로서, 예컨대 일반적인 청색 발광 다이오드 칩들이 사용될 수 있음을 설명하였다. 그러나, 단일의 발광 다이오드 칩들을 배치하여 상용의 교류 전원의 고전압을 전압 강하하지 않고 사용하기 위해서는 상당히 많은 수의 발광 다이오드 칩들을 직렬 연결하지 않으면 안 된다. 이에 반해, 상기 발광 다이오드 칩들(210)이 직렬 연결된 복수의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드 칩일 경우, 사용되는 발광 다이오드 칩의 개수를 줄일 수 있어 발광 다이오드 모듈을 소형화할 수 있다.
도 9(a)는 복수의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드 칩(210)을 설명하기 위한 단면도이고, 도 9(b)는 직렬 연결된 발광셀들을 갖는 발광 다이오드 칩(210)을 설명하기 위한 등가회로도이다.
도 9(a)를 참조하면, 발광 다이오드 칩(210)은 기판(21), 복수의 발광셀들(30), 발광셀들(30)을 전기적으로 연결하는 배선들(35)을 포함하며, 버퍼층(23), 투명 도전층(31), 제1 절연층(33), 제2 절연층(35), 분포 브래그 반사기(45) 및 금속층(47)을 포함할 수 있다.
기판(21)은 사파이어, 실리콘 탄화물 또는 실리콘 기판 등 질화갈륨계 반도체층을 성장시키기 위한 성장기판일 수 있다. 각 발광셀(30)은 제1 도전형 반도체층(25), 활성층(27) 및 제2 도전형 반도체층(29)을 포함한다. 이들 반도체층(29)은 질화갈륨계 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 한편, 제2 도전형 반도체층(29) 상에 투명 도전층(31)이 위치하여 제2 도전형 반도체층(29)에 오믹콘택할 수 있다. 배선(35)은 하나의 발광셀(30)의 제1 도전형 반도체층(25)을 그것에 인접한 다른 발광셀(30)의 제2 도전형 반도체층(29)에 전기적으로 연결한다. 상기 배선들(35)에 의해 도 9(b)에 도시한 바와 같이 단일 기판(21) 상에서 전극 패드들(51, 53) 사이에서 복수의 발광셀들(30)이 직렬 연결된 어레이가 형성될 수 있다.
한편, 배선(35)에 의해 제1 도전형 반도체층(25)과 제2 도전형 반도체층(29)이 단락되는 것을 방지하기 위해 제1 절연층(33)이 발광셀(30)과 배선(35) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 발광셀(30) 및 배선들(35)을 보호하기 위해 제2 절연층(37)이 발광셀(30) 및 배선들(35)을 덮을 수 있으며, 또한 제2 절연층(37)은 제1 절연층(33)을 덮는다. 상기 제1 절연층(33) 및 제2 절연층(37)은 동일한 재질의 물질막 예컨대, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성될 수 있으며, 각각 단일층으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 절연층(37)이 제1 절연층(33)으로부터 박리되는 것을 방지하기 위해, 상기 제2 절연층(37)이 제1 절연층(33)에 비해 상대적으로 얇을 수 있다.
한편, 상기 기판(21)의 하부에 하부 분포 브래그 반사기(45)가 위치할 수 있다. 상기 하부 분포 브래그 반사기(45)는 굴절률이 서로 다른 절연층들을 교대로 적층함으로써 형성되며, 청색 파장 영역의 광, 예컨대 활성층(27)에서 생성된 광뿐만 아니라, 황색 파장 영역의 광 혹은 녹색 및/또는 적색 파장 영역의 광에 대해서도 상대적으로 높은, 바람직하게 90% 이상의 반사율을 갖는다. 나아가, 상기 하부 분포 브래그 반사기(45)는 예컨대 400~700nm의 파장 범위에 걸쳐 전체적으로 90% 이상의 반사율을 가질 수도 있다.
넓은 파장 영역에 걸쳐 상대적으로 높은 반사율을 갖는 하부 분포 브래그 반사기(45)는 반복 적층되는 재료층들의 각 광학 두께를 제어함으로써 형성된다. 상기 하부 분포 브래그 반사기(45)는 예컨대, SiO2의 제1층과 TiO2의 제2층을 교대로 적층하여 형성되거나, SiO2의 제1층과 Nb2O5의 제2층을 교대로 적층하여 형성될 수 있다. TiO2에 비해 Nb2O5의 광 흡수율이 상대적으로 작기 때문에, SiO2의 제1층과 Nb2O5의 제2층을 교대로 적층하는 것이 더 바람직하다. 제1층과 제2층의 적층수가 증가할수록 분포 브래그 반사기(45)의 반사율이 더욱 안정적이며, 예컨대, 분포 브래그 반사기(40)의 적층수는 40층 이상, 즉 20쌍 이상일 수 있다.
교대로 적층되는 제1층들 또는 제2층들이 모두 동일한 두께를 가질 필요는 없으며, 활성층(27)에서 생성된 광의 파장뿐만 아니라 가시영역의 다른 파장에 대해서도 상대적으로 높은 반사율을 갖도록 제1층들 및 제2층들의 두께가 선택된다. 또한, 특정 파장 대역에 대해 반사율이 높은 복수의 분포 브래그 반사기들을 적층하여 상기 하부 분포 브래그 반사기(45)를 형성할 수도 있다.
상기 하부 분포 브래그 반사기(45)를 채택함으로써, 몰딩부(도 4의 217)의 형광체에서 변환된 광이 다시 기판(21)쪽으로 입사될 때, 이 입사된 광을 다시 반사시켜 외부로 방출할 수 있으며, 따라서 광 효율을 개선할 수 있다.
또한, 금속층(47)이 상기 하부 분포 브래그 반사기(45)의 하부에 위치할 수 있다. 상기 금속층(47)은 하부 분포 브래그 반사기(45)를 투과한 광을 반사시키기 위해 알루미늄과 같은 반사 금속으로 형성될 수 있으나, 반사 금속 이외의 금속으로 형성될 수도 있다. 더욱이, 금속층(47)은 적층 구조체(30)에서 생성된 열을 외부로 방출하는 것을 도와, 발광 다이오드 칩(102)의 열 방출 성능을 향상시킨다.
본 발명에 따르면, 직렬 연결된 복수의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드 칩을 이용함으로써 적은 수의 발광 다이오드 칩으로 고전압에서 구동될 수 있으면서도 크기가 작은 발광 다이오드 모듈(200)을 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구동하기 위한 구동 집적회로 소자(250)의 구성 블록도를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 구동 집적회로 소자(250)는 정류부(260), 구동 제어부(270), 정전류 구동부(280), 제어 전원 공급부(290)를 포함하여 구성될 수 있다.
발광 다이오드 블록(L1~L4)은 각각 단일의 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 앞서 설명한 바와 같이, 청색 발광 다이오드 칩과 적색 발광 다이오드 칩의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 청색 발광 다이오드 칩은 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이 단일 기판 상에 복수의 발광셀들이 직렬 연결된 고전압 발광 다이오드 칩일 수 있다. 여기에서는 4개의 발광 다이오드 블록(L1~L4)이 직렬로 연결된 발광 다이오드 어레이가 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 발광 다이오드 어레이를 구성하는 발광 다이오드의 블록의 수, 발광 다이오드 어레이의 수 및 연결구조는 필요에 따라 얼마든지 변경이 가능하다.
정류부(260)는 상용 교류 전원(10)을 입력받아 전파정류하여 구동전압을 출력한다. 예컨대, 정류부(260)는 브리지 다이오드를 포함할 수 있다.
구동 제어부(270)는 정류부(260)를 통해 출력된 구동전압의 주파수에 따라 동기 신호 및 클럭을 발생시키고, 클럭 수에 따라 소정의 구간을 설정하고, 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구동하기 위해 미리 저장된 구동 정보들 중에서 해당 구간에 대응하는 구동 정보를 이용하여 구동 제어 신호를 생성한다.
여기에서, 구동 제어부(270)에 미리 저장된 구동 정보는 입력전원(10)의 전압을 고려하여 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하는 각 발광 다이오드 블록이 최적의 효율, 역률 및 저고조파 특성을 가지고 구동되게 하기 위한 구동 파형 데이터를 포함한다.
구동 제어부(270)는 동기신호 및 클럭 발생부(271), 구동 데이터 저장부(275), 디지털 제어부(273), 디지털-아날로그 제어부(277)를 포함하여 구성될 수 있다.
동기 신호 및 클럭 발생부(271)는 구동 전압을 검출하여 구동 전압의 주파수에 따라 동기 신호 및 클럭을 발생시킨다. 이를 위해 동기 신호 및 클럭 발생부(271)는 구동 전압 주파수에 대응하는 동기 신호 및 구동 전압 주파수의 수배 이상 주파수를 가지는 발진 주파수를 사용하여 클럭을 발생시킨다.
동기 신호 및 클럭 발생부(271)에 의해 발생된 동기 신호 및 클럭은, 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하는 각 발광 다이오드 블록의 전류 파형을 시간에 따라 제어하기 위해 구동 데이터 저장부(275)에 저장되어 있는 구동 데이터를 읽어들이기 위한 동기 신호 및 클럭으로 사용된다.
구동 데이터 저장부(275)는 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하는 각 발광 다이오드 블록의 전류 파형을 시간에 따라 제어하기 위한 각종 구동 데이터를 어드레스별로 저장할 수 있다. 각 어드레스별로 저장된 구동 데이터에는 구동 전류의 크기와 펄스폭 정보가 포함되어 있다.
따라서, 구동 데이터 저장부(275)는 디지털 제어부(273)로부터 임의의 어드레스가 입력되면, 해당 어드레스에 저장된 구동 데이터를 디지털 제어부(273)에 출력한다.
구동 데이터 저장부(275)는 예컨대, ROM 셀(cell) 형태로 구현되어 ROM 코딩 기반 전류 제어 기술을 가능하게 할 수 있다. ROM 셀(cell)은 N-비트(bit) X M-워드(word)로 구성될 수 있다. 롬 데이터는 복수개의 채널을 각각 제어할 수 있도록 구성가능하고, 각 채널 마다 전류 제어 비트, PWM 제어 비트, 출력 제어 비트를 갖도록 설계될 수 있다. 또한 향후 특성 수정을 위해 예컨대, 최상위의 2 비트를 예비(reserved bit)로 남겨둘 수 있다.
구동 데이터 저장부(275)에 저장되어 있는 구동 데이터는, 발광 다이오드 블록(L1~L4)에 인가되는 구동 전원의 한 주기 또는 반주기에 해당하는 구간을 여러 개의 구간으로 나눌 때, 나누어진 각각의 구간에서 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하는 각 발광 다이오드 블록의 구동에 관련된 데이터들을 포함한다.
예컨대, 구동 데이터 저장부(275)에 저장되어 있는 구동 데이터는, 그 구간에서 선택될 정전류 구동부(280)의 정보와, 선택된 정전류 구동부(280)가 흘려야할 전류의 데이터값과, 그 구간에서의 전류 펄스폭과 같은 구동 데이터를 포함할 수 있다. 이외에도 구동 데이터는 구동하고자 하는 발광 다이오드의 특성, 연결된 발광 다이오드의 개수, 입력되는 구동 전원의 전압과 주파수, 사용하고자 하는 전력, 조명 장치의 효율, 역률, 및 고조파 사양에 대응하여 최적의 구동 데이터들을 포함할 수 있다. 구동 데이터 저장부(275)에 저장되는 구동 데이터는 설계자의 필요에 따라 다양하게 변형하여 발광 다이오드 구동 전류의 크기, 형태, 주파수등을 조절할 수 있다.
디지털 제어부(273)는 동기 신호 및 클럭 발생부(271)로부터 생성된 클럭을 입력받아, 클럭에 상응하여 해당 시점에서의 구동 데이터를 구동 데이터 저장부(275)로부터 읽어들여 읽어들인 구동 데이터에 따라 정전류 구동부(280)의 동작을 선택하고 각각에 맞는 펄스 공급을 제어한다.
디지털 제어부(273)는 동기 신호 및 클럭 발생부(271)로부터 생성된 클럭을 이용하여 구동 데이터 저장부(275)에 저장된 구동 데이터를 요청한다. 디지털 제어부(273)는 클럭 수에 상응하여 임의의 어드레스 정보를 구동 데이터 저장부(275)에 줄 수 있다. 이에 따라, 구동 데이터 저장부(275)는 해당 어드레스에 저장된 구동 데이터를 디지털 제어부(273)에 출력한다. 디지털 제어부(273)는 구동 데이터 저장부(275)로부터 전달되는 구동 데이터에 상응하여 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하는 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하기 위하여 정전류 구동부(280)에 대한 제어 신호를 생성한다. 이때, 디지털 제어부(273)의 출력은 디지털 신호일 수 있다.
디지털-아날로그 제어부(277)는 디지털 제어부(273)로부터의 디지털 신호를 입력받아 정전류 구동부(280)를 제어하기 위한 아날로그 신호로 변환한다.
정전류 구동부(280)는 디지털-아날로그 제어부(277)로부터 생성된 구동 제어 신호에 따라 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구동하기 위해, 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하는 각 발광 다이오드 블록에 인가되는 정전류를 가변적으로 제어한다.
정전류 구동부(280)는 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하는 발광 다이오드의 개수, 어레이수, 배치에 따라 그 개수 및 배치가 결정될 수 있다. 예컨대, 정전류 구동부(280)는 발광 다이오드 블록(L1~L4)을 구성하고 있는 직렬 연결된 각각의 발광 다이오드에 상응하여 네개의 정전류 구동부를 포함하여 구성될 수 있다. 각 정전류 구동부는 디지털-아날로그 제어부(277)의 제어신호에 따라 선택적으로 온 또는 오프가 결정되며, 이에 따라 배선(W2, W3, W4 또는 W5)이 선택적으로 전류 경로를 형성하여 발광 다이오드가 선택적으로 턴온된다.
본 실시예에 따르면, 서로 직렬 연결된 복수의 발광셀들, 예컨대 약 13개의 발광셀들을 갖는 청색 발광 다이오드 칩과 4 또는 5개의 적색 발광 다이오드 칩들을 사용하여 하나의 발광 다이오드 블록을 구성함으로써, 220V의 교류 전원하에서 구동될 수 있는 발광 다이오드 모듈(200)을 제공할 수 있다.
도 11은 구동 집적회로 소자(250)를 이용하여 110V 교류 전압에서 구동하는 예를 설명하기 위한 개략도이다.
본 실시예에 따르면, 발광 다이오드 블록(L3 및 L4)이 발광 다이오드 블록(L1 및 L2)에 반대 극성으로 연결된다. 즉, 발광 다이오드 블록(L1 및 L2)은 서로 직렬 연결되고, 발광 다이오드 블록(L3 및 L4)은 서로 직렬 연결되며, 발광 다이오드 블록(L1 및 L2)과 발광 다이오드 블록(L3 및 L4)이 서로 반대 극성으로 연결된다.
한편, 상기 구동 집적회로 소자(250)는 AC 전원에서 인가된 전압에 따른 제어 신호에 의해 발광 다이오드 블록(L1 및 L4)을 턴온하고, 그 후, 발광 다이오드 블록들(L1~L4)을 턴온시킨다.
이에 따라, 서로 직렬 연결된 복수의 발광셀들, 예컨대 약 13개의 발광셀들을 갖는 청색 발광 다이오드 칩과 4 또는 5개의 적색 발광 다이오드 칩들을 사용하여 하나의 발광 다이오드 블록을 구성함으로써, 110V의 교류 전원하에서 구동될 수 있다.

Claims (7)

  1. 히트싱크; 및
    발광 다이오드 모듈을 포함하고,
    상기 발광 다이오드 모듈은 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 구동 집적회로 소자를 포함하고,
    상기 히트싱크는 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 상기 구동 집적회로 소자와 열적으로 결합되고,
    상기 구동 집적회로 소자는 교류 전원을 입력받는 입력 단자 및 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 구동하기 위한 제어신호를 출력하는 출력단자를 포함하는 조명 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 다이오드 모듈은 배선들을 포함하는 금속 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 상기 구동 집적회로 소자는 상기 배선들을 통해 전기적으로 연결된 조명 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 상기 금속 인쇄회로기판 상에 칩-온-보드 타입으로 실장된 조명 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속인쇄회로 기판은 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 실장된 제1면과, 상기 제1면에 대향하는 제2면을 포함하고,
    상기 구동 집적회로 소자는 상기 제1 면에 실장된 조명 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 인쇄회로기판은 교류 전원의 입출력을 위한 입출력 단자들을 포함하고,
    상기 입출력 단자들은 배선들을 통해 상기 구동 집적회로 소자에 직접 접속되는 조명 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 서로 직렬 연결된 복수의 발광셀들을 갖는 조명 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 히트싱크는 상기 발광 다이오드 모듈을 수용하는 캐비티를 갖는 방열 하우징인 조명 장치.
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