KR20120132763A - Lighting apparatus - Google Patents

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KR20120132763A
KR20120132763A KR1020110051092A KR20110051092A KR20120132763A KR 20120132763 A KR20120132763 A KR 20120132763A KR 1020110051092 A KR1020110051092 A KR 1020110051092A KR 20110051092 A KR20110051092 A KR 20110051092A KR 20120132763 A KR20120132763 A KR 20120132763A
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light emitting
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feedback
red
feedback circuit
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KR1020110051092A
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Inventor
김준형
신봉섭
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A light emitting device is provided to easily control color brightness by controlling a current inputted to a respective light emitting device using a feedback circuit. CONSTITUTION: A current divider(200) branches a current of a power supply unit(100) into a plurality of paths. A light emitting unit is connected to the current divider. The light emitting unit includes a red light emitting device(320) and blue light emitting device(310) connected in parallel. A feedback part is connected between the light emitting part and the other end of the power supply unit. The feedback part includes a first feedback circuit(420) connected to the red light emitting device. [Reference numerals] (100) Power supply unit; (200) Current divider; (AA) Red; (BB) Blue

Description

발광 장치{LIGHTING APPARATUS}Light-emitting device {LIGHTING APPARATUS}

본 발명의 실시 예는 발광 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a light emitting device.

발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이미 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다. Light emitting diodes (LEDs) are a type of semiconductor device that converts electrical energy into light. Light emitting diodes have the advantages of low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps. Accordingly, many researches have been conducted to replace the existing light source with light emitting diodes, and light emitting diodes have been increasingly used as light sources for lighting devices such as liquid crystal display devices, electronic displays, and street lights.

특히, 조명 장치 광원으로서 백색 LED 발광 장치의 사용이 증가하고 있는데, 청색 LED 칩과 황색 및 적색 형광체의 조합을 사용한 장치가 사용되고 있다. 청색 LED 칩으로부터 나온 청색광의 일부는 황색 형광체 및 적색 형과체를 여기하여 형광체로부터 발생되는 황색 및 적색광과 LED 로부터 발생되는 청색광이 혼색되어 연색성이 좋은 백색광을 발하게 된다.In particular, the use of a white LED light emitting device is increasing as a lighting device light source, and a device using a combination of a blue LED chip and a yellow and red phosphor is used. Some of the blue light emitted from the blue LED chip excites the yellow phosphor and the red fluorescent substance, and the yellow and red light generated from the phosphor and the blue light generated from the LED are mixed to give good color rendering.

그러나, 이러한 황색 및 적색 형광체를 사용한 백색 LED 장치는, 전체 휘도가 낮고 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
However, a white LED device using such yellow and red phosphors has a problem that the overall luminance is low and the efficiency is low.

본 발명의 실시 예는 연색성이 좋으면서도 효율이 개선된 발광 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a light emitting device having good color rendering and improved efficiency.

또한, 본 발명의 실시 예는 장시간의 사용에서도 안정적인 색 재현을 보장하는 발광 장치를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a light emitting device that ensures stable color reproduction even in long-term use.

실시 예에서, 발광 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 발광부; 및 상기 발광부의 일단에 연결되는 전류 분배기를 포함하고, 상기 발광부는 청색 발광소자 및 상기 청색 발광소자와 병렬로 연결되는 적색 발광소자를 포함하고, 상기 청색 발광소자 및 상기 적색 발광소자 중 적어도 하나의 출력을 수신하여 상기 전류 분배기로 피드백 신호를 보내는 제 1 피드백 회로를 포함할 수 있다.In an embodiment, the light emitting device comprises a substrate; A light emitting part disposed on the substrate; And a current divider connected to one end of the light emitting part, wherein the light emitting part includes a blue light emitting element and a red light emitting element connected in parallel with the blue light emitting element, and at least one of the blue light emitting element and the red light emitting element. And a first feedback circuit that receives an output and sends a feedback signal to the current divider.

다른 실시 예에서, 발광 장치는 전원이 인가되는 일단 및 타단을 갖는 전원 단자부; 상기 전원 단자부의 일단에 접속되어 상기 전원 단자부의 전류를 복수의 경로로 분기하는 전류 분배기; 상기 전류 분배기에 연결되는 발광부; 및 상기 발광부와 상기 전원 단자부의 타단 사이에 연결되는 피드백부를 포함하고, 상기 발광부는 서로 병렬로 연결된 적색 발광소자 및 청색 발광소자를 포함할 수 있다.In another embodiment, the light emitting device includes a power supply terminal unit having one end and the other end to which power is applied; A current divider connected to one end of the power terminal portion to branch the current of the power terminal portion into a plurality of paths; A light emitting unit connected to the current divider; And a feedback unit connected between the light emitting unit and the other end of the power terminal unit, wherein the light emitting unit may include a red light emitting device and a blue light emitting device connected in parallel with each other.

또한, 상기 청색 발광소자 및 상기 적색 발광소자를 덮는 형광체를 더 포함할 수 있다.The light emitting device may further include a phosphor covering the blue light emitting device and the red light emitting device.

또한, 상기 형광체는 YAG 또는 실리케이트 황색 형광물질을 포함할 수 있다.In addition, the phosphor may include a YAG or a silicate yellow phosphor.

또한, 상기 제 1 피드백 회로는 상기 적색 발광소자와 연결되고, 상기 청색 발광소자의 출력을 수신하여 상기 전류 분배기로 피드백 신호를 보내는 제 2 피드백 회로를 더 포함할 수 있다.The first feedback circuit may further include a second feedback circuit connected to the red light emitting device and receiving an output of the blue light emitting device and sending a feedback signal to the current divider.

또한, 상기 기판은 실리콘 기반 몸체를 더 포함하고, 상기 전류 분배기 및 상기 제 1 피드백 회로는 상기 실리콘 기반 몸체에 N 형 도펀트 또는 P 형 도펀트가 도핑되어 생성될 수 있다.The substrate may further include a silicon based body, and the current divider and the first feedback circuit may be generated by doping an N type dopant or a P type dopant to the silicon based body.

또한, 상기 기판은, 실리콘 기반층; 상기 실리콘 기반층 상에 배치되는 절연층; 상기 절연층 상에 배치되는 금속층; 및 상기 실리콘 기반층, 상기 절연층 및 상기 금속층을 관통하는 비아홀을 포함하고, 상기 발광부는 상기 금속층 상에 배치될 수 있다.In addition, the substrate, a silicon-based layer; An insulating layer disposed on the silicon based layer; A metal layer disposed on the insulating layer; And a via hole penetrating through the silicon based layer, the insulating layer, and the metal layer, and the light emitting part may be disposed on the metal layer.

또한, 상기 피드백부는 상기 적색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 적색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 1 피드백 회로를 포함할 수 있다.The feedback unit may include a first feedback circuit that generates a feedback signal according to the output of the red light emitting device and controls the amount of current flowing through the red light emitting device.

또한, 상기 피드백부는 상기 청색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 청색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 2 피드백 회로를 포함할 수 있다.The feedback unit may include a second feedback circuit that generates a feedback signal according to the output of the blue light emitting device to control the amount of current flowing through the blue light emitting device.

또 다른 실시 예에서, 발광 장치는 병렬로 연결된 청색 발광소자, 적색 발광소자 및 녹색 발광소자를 포함하는 발광부; 상기 발광부의 일단에 연결된 전류 분배기; 및 상기 발광부의 타단에 연결된 피드백부를 포함하고, 상기 피드백부는 상기 적색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 적색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 1 피드백 회로를 포함할 수 있다.In another embodiment, the light emitting device includes a light emitting unit including a blue light emitting device, a red light emitting device and a green light emitting device connected in parallel; A current divider connected to one end of the light emitting unit; And a feedback part connected to the other end of the light emitting part, and the feedback part may include a first feedback circuit which generates a feedback signal according to the output of the red light emitting device and controls the amount of current flowing through the red light emitting device.

또한, 상기 피드백부는 상기 청색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 청색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 2 피드백 회로를 포함할 수 있다.The feedback unit may include a second feedback circuit that generates a feedback signal according to the output of the blue light emitting device to control the amount of current flowing through the blue light emitting device.

또한, 상기 피드백부는 상기 녹색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 녹색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 3 피드백 회로를 포함할 수 있다.The feedback unit may include a third feedback circuit for generating a feedback signal according to the output of the green light emitting device to control the amount of current flowing through the green light emitting device.

본 발명의 실시 예에 따르면, 발광 장치에서 연색성이 좋은 백색광을 얻으면서도 높은 효율을 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention, high efficiency can be obtained while obtaining white light having good color rendering properties in the light emitting device.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 발광 장치는 장시간의 사용에서도 안정적인 색 재현을 보할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the light emitting device can exhibit stable color reproduction even in a long time use.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 예시적 회로도를 도시한다.
도 3 은 도 2 의 회로도에 따라 실리콘 기판에 실장한 발광소자 패키지의 평면도를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치를 개략적으로 도시한다.
도 5 는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 장치를 개략적으로 도시한다. 1 schematically shows a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 shows an exemplary circuit diagram of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a light emitting device package mounted on a silicon substrate according to the circuit diagram of FIG. 2.
4 schematically illustrates a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
5 schematically illustrates a light emitting device according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate the present invention in order to more easily explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. You will know.

또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In addition, the upper or lower reference of each component is described with reference to the drawings. The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)" 으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of embodiments according to the present invention, it is to be understood that where an element is described as being formed "on or under" another element, On or under includes both the two elements being directly in direct contact with each other or one or more other elements being indirectly formed between the two elements. In addition, when expressed as "on" or "under", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결" 되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it is not only "directly connected", but also "electrically connected" with another element in between. Include. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

그리고, 명세서 전체에서 전압을 유지한다는 표현은 특정 2점간의 전위차가 시간 경과에 따라 변화하여도 그 변화가 설계상 허용될 수 있는 범위 내이거나 변화의 원인이 당업자의 설계 관행에서는 무시되고 있는 기생 성분에 의한 경우를 포함한다. 또한, 방전 전압에 비해 반도체 소자 (트랜지스터, 다이오드 등) 의 문턱 전압이 매우 낮으므로 문턱 전압을 0V 로 간주하고 근사 처리한다.In addition, the expression that the voltage is maintained throughout the specification indicates that even if the potential difference between two specific points changes over time, the change is within the allowable range in the design or the cause of the change is a parasitic component that is ignored in the design practice of those skilled in the art. It includes the case by. In addition, since the threshold voltage of the semiconductor element (transistor, diode, etc.) is very low compared to the discharge voltage, the threshold voltage is regarded as 0V and approximated.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치를 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치는 전원 공급부 (100), 전원 공급부 (100) 에 연결된 전류 분배기 (200), 전류 분배기에 각각 연결된 청색 발광소자 (310) 및 적색 발광소자 (320) 를 포함하는 발광부와, 적색 발광소자 (320) 에 연결된 제 1 피드백 회로 (420) 를 포함하는 피드백부로 구성될 수 있다. 여기서 발광소자는 LED (Light Emitting Diode) 를 포함할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment of the present invention includes a power supply unit 100, a current divider 200 connected to the power supply unit 100, a blue light emitting element 310 and a red light emitting element 320 connected to the current divider, respectively. The light emitting unit may include a feedback unit including a light emitting unit and a first feedback circuit 420 connected to the red light emitting device 320. The light emitting device may include a light emitting diode (LED).

전원 공급부 (100) 는 전류 분배기 (200) 의 일단과 피드백부의 일단에 연결되어, 직류 전원, 예컨대 배터리로부터 공급되는 직류 전원을 발광소자의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급부는 교류 전원으로부터 공급되는 전원을 컨버터 등을 이용해 직류로 변환하여 발광소자의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 공급할 수 있다. 한편, 컨버터 등의 이용 없이도 교류 전원이 사용될 수 있는 회로의 배열 등을 통해 교류 전원이 직접 공급되도록 할 수 있다. The power supply unit 100 may be connected to one end of the current divider 200 and one end of the feedback unit, and may convert the DC power supplied from a DC power source, for example, a battery, into power required for driving the light emitting device. In addition, the power supply unit may convert the power supplied from the AC power source into a direct current using a converter or the like and convert the power supply into a power source required to drive the light emitting device. Meanwhile, the AC power may be directly supplied through an arrangement of a circuit in which AC power may be used without using a converter or the like.

전류 분배기 (200) 는 전원 공급부 (100) 에 연결되어 청색 발광소자 (310) 와 적색 발광소자 (320) 로 전달되는 전류를 각각의 발광소자 특성에 맞추어 분배할 수 있다. 여기서, 청색 발광소자 (310) 와 적색 발광소자 (320) 는 전류 분배기 (200) 에 각각 연결되며 서로 병렬로 연결될 수 있다.The current divider 200 may be connected to the power supply 100 to distribute currents transmitted to the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320 according to the characteristics of each light emitting device. Here, the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320 may be respectively connected to the current divider 200 and may be connected to each other in parallel.

청색 발광소자 (310) 의 정격 전압은 약 3.0 ~ 3.3 V 이고 정격 전류는 약 20mA 이며, 약 450~475 nm 에서 피크 파장을 가질 수 있다. 적색 발광소자 (320) 의 정격 전압은 약 1.9 ~ 2.2 V 이고 정격 전류는 약 20mA 이며. 약 660 ~ 700 nm 근방에서 피크 파장을 가질 수 있다. The rated voltage of the blue light emitting device 310 is about 3.0 to 3.3 V and the rated current is about 20 mA, and may have a peak wavelength at about 450 to 475 nm. The rated voltage of the red light emitting device 320 is about 1.9 to 2.2 V and the rated current is about 20 mA. It may have a peak wavelength in the vicinity of about 660 ~ 700 nm.

청색 발광소자 (310) 와 적색 발광소자 (320) 는 정격 전압이 서로 다르므로, 청색 발광소자 (310) 와 적색 발광소자 (320) 가 병렬로 연결되는 경우 적색 발광소자 (320) 에 과전류가 흐를 수 있다. 또한, 발광소자의 광특성은 발광소자를 통과하는 전류에 의해 결정된다. 따라서, 발광소자의 효과적인 제어를 위하여 발광소자 전류를 센싱하여 피드백함으로써 발광소자의 양단 전압을 조절할 수 있도록 한다.Since the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320 have different voltage ratings, when the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320 are connected in parallel, an overcurrent flows in the red light emitting device 320. Can be. In addition, the optical characteristics of the light emitting device are determined by the current passing through the light emitting device. Accordingly, the voltage of both ends of the light emitting device can be adjusted by sensing and feeding back the light emitting device current for effective control of the light emitting device.

본 발명의 일 실시 예에서는 적색 발광소자 (320) 에 제 1 피드백 회로 (420) 를 연결하여, 적색 발광소자 (320) 에서 출력되는 전류를 제 1 피드백 회로 (420) 가 수신하여 전류분배기 (200) 로 피드백 신호를 보내 적색 발광소자 (320) 로 흐르는 전류를 제어하도록 한다. 여기서, 제 1 피드백 회로 (420) 의 구동은 청색 발광소자 (310) 와 적색 발광소자 (320) 의 전압 차이인 약 1 V 를 활용하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first feedback circuit 420 is connected to the red light emitting device 320, and the first feedback circuit 420 receives the current output from the red light emitting device 320 so as to divide the current divider 200. ) To send a feedback signal to control the current flowing to the red light emitting device 320. Here, the driving of the first feedback circuit 420 may be configured to utilize about 1 V, which is a voltage difference between the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320.

또한, 제 1 피드백 회로 (420) 는 적색 발광소자 및 청색 발광소자 중 적어도 하나의 출력을 수신하여 전류 분배기 (200) 로 피드백 하도록 구성될 수 있다.In addition, the first feedback circuit 420 may be configured to receive an output of at least one of the red light emitting device and the blue light emitting device and feed it back to the current divider 200.

한편, 도 1 에서는 청색 발광소자 (310) 및 적색 발광소자 (320) 를 하나씩만 도시하였으나, 발명의 실시형태에 따라 청색 발광소자 (310) 및 적색 발광소자 (320) 는 임의의 수로 조절 가능하다. 또한, 청색 발광소자 (310) 및 적색 발광소자 (320) 의 수에 따라 변동되는 구동 전압에 맞추어 동작하도록 제 1 피드백 회로 (420) 의 동작도 조절될 수 있다.Meanwhile, although only one blue light emitting device 310 and one red light emitting device 320 are illustrated in FIG. 1, the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320 may be adjusted to any number according to an exemplary embodiment of the present invention. . In addition, the operation of the first feedback circuit 420 may also be adjusted to operate according to a driving voltage that varies according to the number of blue light emitting devices 310 and red light emitting devices 320.

본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치에서 백색광을 얻기 위해서는 발광소자들을 여기 광원으로 사용하고 황색 형광체에 통과시킨다. 황색 형광체는 여기광으로 황색광을 내고, 청색 발광소자로부터의 청색광과 황색광이 조합되어 백색광이 생성된다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치에서는 적색 발광소자로부터의 적색광이 추가로 조합되어 연색성이 뛰어난 백색광을 얻을 수 있다. 이러한 형광체 중 황색 형광체는 YAG (Yttrium Aluminum Garnet) 계 형광물질 또는 실리케이트계 황색 형광물질로 구성될 수 있다.In order to obtain white light in the light emitting device according to an embodiment of the present invention, the light emitting devices are used as excitation light sources and passed through a yellow phosphor. The yellow phosphor emits yellow light as excitation light, and white light is generated by combining blue light and yellow light from the blue light emitting element. In addition, in the light emitting device according to the embodiment of the present invention, the red light from the red light emitting device may be further combined to obtain white light having excellent color rendering properties. The yellow phosphor of the phosphor may be composed of YAG (Yttrium Aluminum Garnet) -based fluorescent material or silicate-based yellow fluorescent material.

청색 발광소자에 황색 형광체의 조합만으로 얻어지는 백색광은 녹색광과 적색광이 결여되어 연색성 향상에 문제가 있다. 따라서, 녹색 형광체 및/또는 적색 형광체를 함께 도포하는 방법이 사용되었으나, 적색 형광체를 사용하는 경우, 광효율이 현저히 낮아지게 된다. The white light obtained by only the combination of yellow phosphors in the blue light emitting device is deficient in green light and red light, and thus has a problem in improving color rendering. Therefore, although a method of applying the green phosphor and / or the red phosphor together is used, when the red phosphor is used, the light efficiency is significantly lowered.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에서는 적색 형광체를 사용하지 않고, 적색 발광소자를 사용하여, 연색성을 높이면서도 높은 광효율을 유지할 수 있게 한다. 또한, 적색 발광소자에 연결된 피드백 회로를 통해 안정적인 적색광을 유지할 수 있다.In the light emitting device according to the exemplary embodiment of the present invention, a red light emitting device is used without using a red phosphor, thereby increasing color rendering and maintaining high light efficiency. In addition, a stable red light can be maintained through a feedback circuit connected to the red light emitting device.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 예시적 회로도를 도시한다. 2 shows an exemplary circuit diagram of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

입력된 전류는 청색 발광소자 (310) 와 적색 발광소자 (320) 로 흐른다. 청색 발광소자 (310) 와 적색 발광소자 (320) 가 병렬로 연결되는 경우, 각각의 발광소자는 서로 다른 구동 전압을 가지고 있음에도 불구하고, 동일한 전압이 걸릴 수 있다. 이에 따라, 구동 전압이 청색 발광소자 (310) 보다 약 1 V 정도 낮은 적색 발광소자 (320) 에는 과전류가 흐를 수 있다. The input current flows to the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320. When the blue light emitting device 310 and the red light emitting device 320 are connected in parallel, even though each light emitting device has a different driving voltage, the same voltage may be applied. Accordingly, overcurrent may flow in the red light emitting device 320 having a driving voltage of about 1 V lower than that of the blue light emitting device 310.

따라서, 적색 발광소자 (320) 에는 트랜지스터 (TR) 가 연결되어 적색 발광소자로 흐르는 전류가 조절되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 트랜지스터의 베이스는 적색 발광소자 (320) 의 애노드 부분에 연결되고 트랜지스터의 컬렉터는 적색 발광소자 (320) 의 캐소드 부분에 연결될 수 있다. 회로도 내의 저항 (R1, R2, R3) 는 과전류 등을 방지하기 위한 소자이고, 다이오드 (DE) 는 전류의 역류를 방지하기 위한 소자이다.Therefore, the transistor TR may be connected to the red light emitting device 320 to adjust the current flowing to the red light emitting device. In this case, the base of the transistor may be connected to the anode portion of the red light emitting element 320 and the collector of the transistor may be connected to the cathode portion of the red light emitting element 320. The resistors R1, R2, R3 in the circuit diagram are elements for preventing overcurrent and the like, and the diode DE is an element for preventing reverse flow of current.

한편, 도 2 는 청색 발광소자 (310) 와 병렬로 연결된 적색 발광소자 (320) 의 전류 제어를 위한 회로도 구현 방법 중 일 예일 뿐이며, 이외에도 다양한 회로 구성이 가능하다.Meanwhile, FIG. 2 is just one example of a circuit diagram for controlling current of the red light emitting device 320 connected in parallel with the blue light emitting device 310, and various circuit configurations are possible.

도 3 은 도 2 의 회로도에 따라 실리콘 기판을 사용한 발광소자 패키지의 평면도를 도시한다.3 is a plan view of a light emitting device package using a silicon substrate according to the circuit diagram of FIG.

발광소자 패키지용 기판 재료로 실리콘을 사용하는 경우, 다층으로 적층하여 패키지를 제조할 수 있으며, 적층부 사이 사이에 회로를 실장할 수 있다. 또한, 실리콘 기판을 사용하는 경우, 발광 파장에 의한 반사율 의존도가 낮고 웨이퍼 레벨의 집적화된 형태로도 제작할 수 있어 다품종 대량생산할 수 있는 장점도 가지고 있다.When silicon is used as the substrate material for the light emitting device package, the package can be manufactured by stacking in multiple layers, and a circuit can be mounted between the stacks. In addition, in the case of using a silicon substrate, the dependence of the reflectance by the emission wavelength is low and can be manufactured in an integrated form at the wafer level, which has the advantage of mass production of various kinds.

도 3 에서, N 도핑된 부분 및 P 도핑된 부분은 금속층 아래의 실리콘 몸체 내의 불순물 도핑을 통해 형성될 수 있다. N 도핑만 이루어진 부분은 저항으로서 기능하고, PNP 도핑된 부분은 트랜지스터로 기능하며, PN 도핑된 부분은 다이오드로서 기능할 수 있다.In FIG. 3, the N doped portion and the P doped portion may be formed through doping of impurities in the silicon body under the metal layer. The portion doped with only N doping functions as a resistor, the PNP doped portion functions as a transistor, and the PN doped portion may function as a diode.

도 3 의 발광소자 패키지에서는 도 2 의 회로도와 같이 애노드에 청색 발광소자 및 적색 발광소자가 병렬로 연결된다. 애노드와 연결된 적색 발광소자의 출력 부분에는 트랜지스터가 연결된다. 청색 발광소자 및 적색 발광소자와 애노드, 캐소드 및 트랜지스터는 와이어를 통해 연결될 수 있다. 트랜지스터의 베이스 부분은 애노드 쪽으로 연결되어 적색 발광소자의 입력 부분으로 연결되고, 트랜지스터의 컬렉터는 적색 발광소자 (320) 의 출력부에 연결된다. 트랜지스터의 이미터 부분에는 다이오드가 연결되어 전류의 역류를 방지하는 기능을 수행할 수 있다. In the light emitting device package of FIG. 3, the blue light emitting device and the red light emitting device are connected in parallel to the anode as shown in the circuit diagram of FIG. 2. A transistor is connected to the output portion of the red light emitting device connected to the anode. The blue light emitting device and the red light emitting device and the anode, the cathode and the transistor may be connected through a wire. The base portion of the transistor is connected toward the anode to the input portion of the red light emitting device, and the collector of the transistor is connected to the output of the red light emitting device 320. A diode may be connected to the emitter portion of the transistor to prevent the reverse flow of current.

도 3 에서 트랜지스터는 PNP 형 트랜지스터이나, 실시 예에 따라서, NPN 형 트랜지스터가 사용될 수도 있다. NPN 형의 트랜지스터가 사용되는 경우, 다이오드의 접속방향도 도 4 와는 반대가 될 수 있다.In FIG. 3, the transistor is a PNP type transistor, but in some embodiments, an NPN type transistor may be used. When an NPN transistor is used, the connection direction of the diode can also be reversed from FIG.

도 3 의 발광소자 패키지는 투명 수지 (미도시) 에 의해 봉지될 수 있다. 상기 투명수지 속에는 파장변환용 형광재가 분산되어 있고, 발광 다이오드 소자로부터 발광한 청색 빛 발광이 형광재 함유 수지 내의 형광물질을 여기하고, 이로서 파장변환된 광이 발광 다이오드 소자의 원래의 발광과 혼색되어 백색 발광이 얻어질 수 있다. 형광물질은 YAG (Yttrium Aluminum Garnet) 계 또는 실리케이트계 황색 형광물질일 수 있다.The light emitting device package of FIG. 3 may be sealed by a transparent resin (not shown). In the transparent resin, a wavelength conversion fluorescent material is dispersed, and blue light emission emitted from the light emitting diode element excites the fluorescent material in the fluorescent material-containing resin, whereby the wavelength converted light is mixed with the original light emission of the light emitting diode element. White light emission can be obtained. The fluorescent material may be YAG (Yttrium Aluminum Garnet) -based or silicate-based yellow fluorescent material.

청색 발광소자와 황색 형광물질을 사용하는 경우에 연색성이 떨어지는 단점을 보완하기 위해 적색 형광물질을 사용하여 연색성을 높이는 방법이 사용될 수 있다. 그러나, 적색 형광물질은 발광 장치의 효율을 현저히 저하시키는 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예의 발광 장치는 청색 발광소자 및 적색 발광소자를 함께 사용하고, 적색 형광재를 사용하지 않음으로써 발광 효율을 현저히 개선시킬 수 있다.In the case of using a blue light emitting device and a yellow fluorescent material, a method of improving color rendering using a red fluorescent material may be used to compensate for the disadvantage of poor color rendering. However, the red fluorescent substance tends to significantly lower the efficiency of the light emitting device. Therefore, the light emitting device according to the embodiment of the present invention can significantly improve the luminous efficiency by using the blue light emitting device and the red light emitting device together and not using the red fluorescent material.

도 4 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치를 개략적으로 도시한다.4 schematically illustrates a light emitting device according to another embodiment of the present invention.

도 1 의 발광 장치와 마찬가지로, 도 4 의 본 발명의 다른 실시 예의 발광 장치는 전원 공급부 (100), 전원 공급부 (100) 에 연결된 전류 분배기 (200), 전류 분배기 (200) 에 각각 연결된 청색 발광소자 (310) 및 적색 발광소자 (320) 와 적색 발광소자 (320) 에 연결된 제 1 피드백 회로 (420) 를 포함할 수 있다. Like the light emitting device of FIG. 1, the light emitting device of another embodiment of the present invention of FIG. 4 includes a power supply unit 100, a current divider 200 connected to the power supply unit 100, and a blue light emitting element connected to the current divider 200, respectively. 310 and a first feedback circuit 420 connected to the red light emitting device 320 and the red light emitting device 320.

이에 더하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치는 청색 발광소자 (310) 에 연결된 제 2 피드백 회로 (410) 를 더 포함할 수 있다. 도 1 및 4 에서는 적색 발광소자에 피드백 회로가 연결된 경우와, 적색 및 청색 발광소자에 모두 피드백 회로가 연결된 경우를 도시하였으나, 실시 형태에 따라 청색 발광소자에만 피드백 회로를 연결하는 경우도 가능함은 물론이다. In addition, the light emitting device according to another exemplary embodiment may further include a second feedback circuit 410 connected to the blue light emitting device 310. 1 and 4 illustrate a case in which a feedback circuit is connected to a red light emitting device and a case in which a feedback circuit is connected to both a red light emitting device and a blue light emitting device, the feedback circuit may be connected only to the blue light emitting device according to the embodiment. to be.

제 2 피드백 회로 (410) 는 청색 발광소자 (310) 로부터 출력된 전류를 받아 피드백 신호를 전류 분배기 (200) 로 보내어, 청색 발광소자 (310) 에 흐르는 전류를 제어하도록 한다. The second feedback circuit 410 receives the current output from the blue light emitting device 310 and sends a feedback signal to the current divider 200 to control the current flowing in the blue light emitting device 310.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치는 적색 발광소자 (320) 뿐만 아니라 청색 발광소자 (310) 에 흐르는 전류까지 조절되도록 하여 보다 정교한 색재현성을 얻을 수 있다. 또한, 시간의 흐름에 따라 전압이 일정하게 유지되지 않는 경우 또는 조명 장치 내의 조건이 변화하는 경우에도 일정한 광품질을 제공할 수 있다.The light emitting device according to another embodiment of the present invention can obtain more precise color reproducibility by controlling the current flowing through the blue light emitting device 310 as well as the red light emitting device 320. In addition, it is possible to provide a constant light quality even when the voltage is not kept constant over time or when the conditions in the lighting device change.

도 5 는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 장치를 개략적으로 도시한다. 5 schematically illustrates a light emitting device according to another embodiment of the present invention.

도 5 의 발광 장치는 세 개의 청색, 적색, 녹색 발광소자를 서로 조합하여 백색을 얻는 경우이다. 도 5 의 발광 장치는 청색, 적색, 녹색 발광소자로부터의 삼색의 조합 자체로부터 백색이 얻어지므로, 도 1 및 도 4 의 경우와는 다르게 투과성 봉지재에 추가적인 형광물질을 필요로 하지 않는다. In the light emitting device of FIG. 5, three blue, red, and green light emitting elements are combined with each other to obtain white light. In the light emitting device of FIG. 5, white is obtained from a combination of three colors from blue, red, and green light emitting devices, and thus, unlike the case of FIGS. 1 and 4, an additional fluorescent material is not required for the transparent encapsulant.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 장치는 전원 공급부 (100), 전원 공급부 (100) 에 연결된 전류 분배기 (200), 전류 분배기에 각각 연결된 청색 발광소자 (310), 적색 발광소자 (320) 및 녹색 발광소자 (330) 의 발광소자를 포함하는 발광부, 적색 발광소자 (320) 에 연결된 제 1 피드백 회로 (420), 청색 발광소자 (310) 에 연결된 제 2 피드백 회로 (410) 및 녹색 발광소자 (330) 에 연결된 제 3 피드백 회로 (430) 를 포함하는 피드백부로 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a light emitting device includes a power supply unit 100, a current divider 200 connected to a power supply unit 100, a blue light emitting element 310 connected to a current divider, a red light emitting element 320, and The light emitting unit including the light emitting device of the green light emitting device 330, the first feedback circuit 420 connected to the red light emitting device 320, the second feedback circuit 410 connected to the blue light emitting device 310, and the green light emitting device It may be configured as a feedback unit including a third feedback circuit 430 connected to the 330.

각각의 피드백 회로 (410, 420, 430) 는 각각의 발광소자 (310, 320, 330) 에 입력되는 전류가 조절되도록 하여, 일정한 광특성을 갖는 백색을 재현할 수 있다. 또한, 피드백 회로 (410, 420, 430) 의 제어에 따라 다양한 컬러 구현과 컬러별 밝기 조절이 가능하고, 나아가서 더 높은 연색성을 얻을 수 있다.Each of the feedback circuits 410, 420, and 430 adjusts the current input to each of the light emitting devices 310, 320, and 330, thereby reproducing white color having a constant optical characteristic. In addition, under the control of the feedback circuits 410, 420, and 430, various colors may be realized and brightness may be adjusted for each color, and further, higher color rendering may be obtained.

도 5 의 발광 장치에서는 각각의 발광소자마다 피드백 회로가 연결되었으나, 하나 또는 두 개의 발광소자에만 피드백 회로가 연결되는 경우가 가능함은 물론이다.In the light emitting device of FIG. 5, the feedback circuit is connected to each light emitting device, but the feedback circuit may be connected to only one or two light emitting devices.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

100: 전원 공급부 410: 제 2 피드백 회로
200: 전류 분배기 420: 제 1 피드백 회로
310: 청색 발광소자 430: 제 3 피드백 회로
320: 적색 발광소자
330: 녹색 발광소자100: power supply unit 410: second feedback circuit
200: current divider 420: first feedback circuit
310: blue light emitting element 430: third feedback circuit
320: red light emitting device
330: green light emitting device

Claims (13)

기판;
상기 기판 상에 배치되는 발광부; 및
상기 발광부의 일단에 연결되는 전류 분배기를 포함하고,
상기 발광부는 청색 발광소자 및 상기 청색 발광소자와 병렬로 연결되는 적색 발광소자를 포함하고,
상기 청색 발광소자 및 상기 적색 발광소자 중 적어도 하나의 출력을 수신하여 상기 전류 분배기로 피드백 신호를 보내는 제 1 피드백 회로를 포함하는,
발광 장치.Board;
A light emitting part disposed on the substrate; And
A current divider connected to one end of the light emitting unit,
The light emitting unit includes a blue light emitting device and a red light emitting device connected in parallel with the blue light emitting device,
A first feedback circuit receiving an output of at least one of the blue light emitting element and the red light emitting element and sending a feedback signal to the current divider;
Light emitting device. 전원이 인가되는 일단 및 타단을 갖는 전원 단자부;
상기 전원 단자부의 일단에 접속되어 상기 전원 단자부의 전류를 복수의 경로로 분기하는 전류 분배기;
상기 전류 분배기에 연결되는 발광부; 및
상기 발광부와 상기 전원 단자부의 타단 사이에 연결되는 피드백부를 포함하고,
상기 발광부는 서로 병렬로 연결된 적색 발광소자 및 청색 발광소자를 포함하는,
발광 장치.A power supply terminal unit having one end and the other end to which power is applied;
A current divider connected to one end of the power terminal portion to branch the current of the power terminal portion into a plurality of paths;
A light emitting unit connected to the current divider; And
A feedback unit connected between the light emitting unit and the other end of the power terminal unit;
The light emitting unit includes a red light emitting device and a blue light emitting device connected in parallel to each other,
Light emitting device. 제 1 또는 제 2 항에 있어서,
상기 청색 발광소자 및 상기 적색 발광소자를 덮는 형광체를 더 포함하는,
발광 장치.The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a phosphor covering the blue light emitting device and the red light emitting device,
Light emitting device. 제 3 항에 있어서,
상기 형광체는 황색 형광물질을 포함하는,
발광 장치.The method of claim 3, wherein
The phosphor comprises a yellow phosphor,
Light emitting device. 제 4 항에 있어서,
상기 황색 형광물질은 YAG 형광물질 또는 실리케이트 형광물질인,
발광 장치.The method of claim 4, wherein
The yellow fluorescent material is a YAG fluorescent material or a silicate fluorescent material,
Light emitting device. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 피드백 회로는 상기 적색 발광소자와 연결되고,
상기 청색 발광소자의 출력을 수신하여 상기 전류 분배기로 피드백 신호를 보내는 제 2 피드백 회로를 더 포함하는,
발광 장치.The method of claim 1,
The first feedback circuit is connected to the red light emitting device,
And a second feedback circuit receiving the output of the blue light emitting device and sending a feedback signal to the current divider.
Light emitting device. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 기판은 실리콘 기반 몸체를 더 포함하고,
상기 전류 분배기 및 상기 제 1 피드백 회로는 상기 실리콘 기반 몸체에 N 형 도펀트 또는 P 형 도펀트가 도핑되어 생성되는,
발광 장치.7. The method according to claim 1 or 6,
The substrate further comprises a silicon-based body,
Wherein the current divider and the first feedback circuit are generated by doping an N-type dopant or a P-type dopant to the silicon-based body.
Light emitting device. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 기판은,
실리콘 기반층;
상기 실리콘 기반층 상에 배치되는 절연층;
상기 절연층 상에 배치되는 금속층; 및
상기 실리콘 기반층, 상기 절연층 및 상기 금속층을 관통하는 비아홀을 포함하고,
상기 발광부는 상기 금속층 상에 배치되는,
발광 장치.7. The method according to claim 1 or 6,
The substrate,
Silicon based layers;
An insulating layer disposed on the silicon based layer;
A metal layer disposed on the insulating layer; And
A via hole penetrating the silicon base layer, the insulating layer, and the metal layer;
The light emitting portion is disposed on the metal layer,
Light emitting device. 제 2 항에 있어서,
상기 피드백부는 상기 적색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 적색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 1 피드백 회로를 포함하는,
발광 장치.The method of claim 2,
The feedback unit includes a first feedback circuit for generating a feedback signal according to the output of the red light emitting device to control the amount of current flowing through the red light emitting device,
Light emitting device. 제 9 항에 있어서,
상기 피드백부는 상기 청색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 청색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 2 피드백 회로를 포함하는,
발광 장치.The method of claim 9,
The feedback unit includes a second feedback circuit for generating a feedback signal according to the output of the blue light emitting device to control the amount of current flowing through the blue light emitting device,
Light emitting device. 병렬로 연결된 청색 발광소자, 적색 발광소자 및 녹색 발광소자를 포함하는 발광부;
상기 발광부의 일단에 연결된 전류 분배기; 및
상기 발광부의 타단에 연결된 피드백부를 포함하고,
상기 피드백부는 상기 적색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 적색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 1 피드백 회로를 포함하는,
발광 장치.A light emitting unit including a blue light emitting device, a red light emitting device, and a green light emitting device connected in parallel;
A current divider connected to one end of the light emitting unit; And
A feedback unit connected to the other end of the light emitting unit;
The feedback unit includes a first feedback circuit for generating a feedback signal according to the output of the red light emitting device to control the amount of current flowing through the red light emitting device,
Light emitting device. 제 11 항에 있어서,
상기 피드백부는 상기 청색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 청색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 2 피드백 회로를 포함하는,
발광 장치.The method of claim 11,
The feedback unit includes a second feedback circuit for generating a feedback signal according to the output of the blue light emitting device to control the amount of current flowing through the blue light emitting device,
Light emitting device. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 피드백부는 상기 녹색 발광소자의 출력에 따라 피드백 신호를 생성하여 상기 녹색 발광소자에 흐르는 전류량을 제어하는 제 3 피드백 회로를 포함하는,
발광 장치.
13. The method according to claim 11 or 12,
The feedback unit includes a third feedback circuit for generating a feedback signal according to the output of the green light emitting device to control the amount of current flowing through the green light emitting device,
Light emitting device.
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