KR20130125775A - 교류 엘이디 백광 발광장치 - Google Patents

Abstract

교류 엘이디 백광 발광장치가 제공되고, 이것은 백색 LED 제조의 기술 분야에 속한다. 본 발명에 의해 해결되는 문제는 AC로 구동되는 LED의 스트로보플래시 및 다수의 LED들의 통합 패키징에 의해 야기되는 열 소멸의 어려움과 같은 일련의 결점을 낮은 비용으로 극복하는 것이다. 엘이디 백광발광 유닛은 LED 칩 및 LED 칩에 의해 여기될 때 광을 방출할 수 있는 발광 물질을 포함한다. 발광 물질의 발광 수명은 1~100 ms이다. LED 칩은 오직 하나의 PN 접합만을 포함한다. LED 칩에 의해 방출되는 광은 백색광을 형성하기 위해 발광 물질에 의해 방출되는 광과 혼합된다. 엘이디 백광발광 유닛은 100 Hz 이하의 주파수를 갖는 AC에 의해 구동된다. 본 발명의 엘이디 백광 발광장치는 종래의 통합된 패키징된AC 멀티-LED 칩과는 달리, 하나의 PN 접합 칩을 사용한다.

Description

교류 엘이디 백광 발광장치{AC WHITE LED DEVICE}

본 발명은 백색 LED(Light-Emitting Diode) 제조의 기술 분야에 속하는 교류(AC,Alternate Current)LED 백광 발광장치에 관한 것이며, 특히 특정한 수명을 갖는 발광 재료를 이용하여 제조된 교류 엘이디 백광 발광장치에 관한 것이다.

현재, LED는 조명, 디스플레이, 백라이트 등의 분야에서 사용되고, 에너지가 절감되고 수명이 길며, 무공해인 점과 같은 장점으로 인해 광범위한 관심을 끌고 있다. 백색 LED를 구현하기 위한 많은 해결책이 있고, 현재 백색 LED를 제조하는 가장 성숙한 기술적 해결책은 청색광 LED 칩을 황색 형광 파우더와 결합함으로써 백색 발광을 구현하는 것이다. 1967년에 발행된 Appl. Phys. Lett.(11권, 53페이지 참조)는 550nm의 최대 발광 파장 및 100ns 미만의 수명을 가지는 황색광을 방출하는 발광 물질 Y₃Al₅O₁₂: Ce^{3 +}을 보고한다. 1997년에 발행된 Appl. Phys. A(64권 417페이지 참조)은 현재 백색 LED를 제조하기 위한 가장 성숙한 기술적 해결책인, 청색광 질화 갈륨 및 Y₃A_l5O₁₂: Ce^{3 +}에 의해 방출되는 황색광을 사용하여 LED의 백색 발광이 구현되는 것을 보고한다. 그러나, 실질적인 적용에서, 작동 장치의 온도의 증가와 함께, 형광 파우더 및 청색광 LED 칩의 광도(luminous intensities)가 감소하고, 여기서 형광 파우더의 광도는 확실히 감소하고, 따라서 LED의 사용이 영향을 받는다.

종래의 LED는 DC(direct current)에 의해 구동되지만, 가정용, 산업용, 상업용 또는 공공용 전기의 대부분이 AC의 형태로 공급되고, 따라서 LED가 조명 등에 사용될 때 정류 변압기(rectifier transformer)가 AC-DC 변환을 위해 동반되어야만 한다. 그러나 AC-DC 변환의 과정에서, 15 내지 30%까지의 전력 손실이 야기될 것이다. 또한, 변환 장치는 설치에 많은 작업과 시간을 필요로 하는 반면에 짧은 수명 및 높은 비용을 가지므로, 그 효율이 낮다.

미국 특허 US 제7,489,086호 B2, “AC 발광 다이오드 및 AC LED 구동 방법 및 장치”는 AC LED 장치를 제공하고, 이것은 주로 통합 패키징된 LED 장치가 100Hz보다 높은 주파수로 작동할 수 있도록 하여, 맨눈의 잔상 효과(visual persistence effect)로 AC 작업 상태에서 LED 장치의 발광의 스트로보플래시(stroboflash)를 보상한다. 중국 특허 제200910307357.3호는 황색의 긴 잔광(afterglow)을 갖는 발광 물질 Y₂O₃·Al₂O₃·SiO₂: Ce·B·Na·P를 개시한다.

중국 특허 CN100464111C는 AC 전원에 병렬로 연결된 상이한 발광 색의 LED 칩들을 사용하는 AC LED 램프를 개시하고, 그것은 주로 백색광을 방출하기 위해 함께 사용되는 LED 칩들의 상이한 색들 및 적색, 녹색 및 청색 발광 칩들과 같은 그것의 특정 회로를 개시한다. 국제 특허 WO2004/023568A1, "발광 엘리먼트들을 갖는 발광 장치"는 AC 전원에 의해 구동될 수 있는 발광 장치를 제공하기 위해, 사파이어 기판 상에 복수의 작은 LED 칩 어레이들을 설치하는 것을 제안한다. 유사한 생각에 기초하여, 대한민국의 서울 반도체 및 대만의 산업 기술 연구 협회는 AC LED 칩으로 칭해지는 기판 상에 다수의 미세한 LED 입자들을 통합적으로 패키징한다. 상술한 AC LED 기술의 핵심은 다수의 미세 입자들을 통합적으로 패키징하는 마이크로 전자공학 회로 처리 기술이고, 예를 들어 대만의 산업 기술 연구 협회에 의해 제조된 AC LED 칩은 1mm²의 영역에서 수백개의 작은 LED들을 통합적으로 패키징된다.

그러나 AC LED칩을 처리하는 것은 어렵고, 많은 수의 마이크로칩들이 좁은 기판 공간에서 통합되기 때문에 열악한 열소멸(heat dissipation)과 같은 문제들이 야기될 것이다.

엘이디 백광 발광장치가 AC 전원 모드 하에서 스트로보플래시를 극복하고 열소멸을 개선할 수 있도록 하기 위해, 당업자는 항상 끊임없는 노력을 하고 있다.

상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 AC 전원 모드 하에서의 스트로보플래시와 같은 일련의 결점 및 기존의 엘이디 백광 발광장치의 열소멸의 어려움을 극복하는 새로운 엘이디 백광 발광장치를 제공함에 있다.

본 발명의 기술적 해결책은, LED(Light-Emitting Diode) 칩 및 상기 LED 칩에 의해 여기될 때 광을 방출할 수 있는 발광 물질을 포함하고, 상기 LED 칩은 오직 하나의 발광 PN 접합만을 포함하고, 상기 발광 물질의 발광 수명은 1 내지 100 ms이고, 비상수(non-constant) 전류 상태 하에서 파워 오프된 칩의 발광 휘도(luminous brightness)가 상기 발광 물질의 잔광을 가지고 보상되고, 상기 LED 칩에 의해 방출되는 광은 백색광을 형성하기 위해 상기 발광 물질에 의해 방출되는 광과 혼합되는 엘이디 백광발광 유닛이다.

또한, 상기 엘이디 백광발광 유닛은, 상기 LED 칩 및 상기 LED 칩에 의해 여기될 때 광을 방출할 수 있는 발광 물질을 포함하며, 상기 LED 칩은 오직 하나의 발광 PN 접합만을 포함하고, 상기 발광 물질의 발광 수명은 10 내지 30 ms 이며, 상기 LED 칩에 의해 방출되는 광은 백색광을 형성하기 위해 발광 물질에 의해 방출되는 광과 혼합된다.

발광의 선명도(definition)에 따라, 상기 발광 물질의 발광 수명은, 여기(excitation)에서 최대 강도의 1/e이 되도록 상기 발광 물질의 광도를 감소시키는 시간이다.

상기 엘이디 백광발광 유닛은 100 Hz 이하이며, 바람직하게는 50 내지 60 Hz의 주파수를 갖는 AC(Alternate Current)에 의해 구동된다. 비상수 전류 상태 하에서 파워 오프된 칩의 발광 휘도는 발광 물질의 잔광을 가지고 보상될 수 있으며, AC 구동은 더 실용성이 있다.

본 발명의 엘이디 백광발광 유닛은 복수의 미세 입자들을 통합하는 종래의 AC LED 칩과 달리, 일반적인 단일 PN 접합 LED 칩을 사용함으로써 AC 전원에 의해 야기되는 스트로보플래시를 극복하고, 따라서 그 생산이 간단하고 비용이 낮다.

여기서, 상기 LED 칩으로부터 방출되는 광은 200 nm 내지 380 nm의 범위의 자외선 또는 380 nm 내지 780 nm의 범위의 가시광선이다.

본 발명에서, 상기 LED 칩에 의해 여기될 때 발광 물질이 광을 방출하고, 방출되는 광의 전체 시각 효과가 백색광이거나, 상기 발광 물질에 의해 방출되는 광 및 상기 칩에 의해 방출되는 광의 전체 시각 효과가 백색광이다.

상기 발광 물질은 CaS:Eu^{2 +}; CaS:Bi^{2 +}, Tm^{3 +}; ZnS:Tb^{3 +}; CaSrS₂:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}; SrGa2S4:Dy³⁺; Ga₂O₃:Eu^{3 +}; (Y,Gd)BO₃:Eu^{3 +}; Zn₂SiO₄:Mn^{2 +}; YBO₃:Tb^{3 +}; Y(V,P)O₄:EU^{3 +}; SrAl₂O₄:Eu²⁺; SrAl₂O₄:Eu^{2 +}, B³⁺; SrAl₂O₄:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}, B³⁺; Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu^{2 +}; Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺, Dy^{3 +}, B³⁺; BaAl₂O₄:Eu^{2 +}; CaAI₂O₄:Eu^{2 +}; Sr₃SiO₅:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}; BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺, Mn^{2 +}; Tb(acac)₂(AA)phen; Y₂O₂S:Eu^{3 +}; Y₂SiO₅:Tb^{3 +}; SrGa₂S₄:Ce^{3 +}; Y₃(Al,Ga)₅O₁₂:Tb³⁺; Ca₂Zn₄Ti₁₅O₃₆:Pr^{3 +}; CaTiO₃:Pr^{3 +}; Zn₂P₂O₇:Tm^{3 +}; Ca₂P₂O₇:Eu^{2 +}, Y^{3 +}; Sr₂P₂O₇:Eu²⁺, Y^{3 +}; Lu₂O₃:Tb^{3 +}; Sr₂AI₆O₁₁:Eu^{2 +}; Mg₂SnO₄:Mn^{2 +}; CaAI₂O₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}; Sr₄Al₁₄O₂₅:Tb³⁺; Ca₁₀(PO₄)₆(F,Cl)₂:Sb^{3 +}, Mn₂; Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}; Sr₂CaSi₂O₇:Eu^{2 +}; Zn₃(PO₄)₂:Mn²⁺, Ga^{3 +}; CaO:Eu^{3 +}; Y₂O₂S:Mg^{2 +}, Ti^{3 +}; Y₂O₂S:Sm^{3 +}; SrMg₂(PO₄)₂:Eu^{2 +}, Gd^{3 +}; BaMg₂(PO₄)₂:Eu²⁺, Gd^{3 +}; Zn₂SiO₄:Mn^{2 +},As^{5 +}; CdSiO₃:Dy^{3 +}; MgSiO₃:Eu^{2 +} 및 Mn^{2 +} 중 적어도 하나이다.

바람직한 상기 발광 물질은 Ca₂P₂O₇:Eu^{2 +}, Y^{3 +}; Sr₂P₂O₇:Eu^{2 +}, Y^{3 +}; Sr₄AI₁₄O₂₅:Eu²⁺, Dy^{3 +}, B³⁺; SrAl₂O₄:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}, B³⁺; Zn₂SiO₄:Mn^{2 +}, As^{5 +}; Zn₂P₂O₇:Tm^{3 +}; Y₂O₂S:Eu³⁺; Sr₄Al₁₄O₂₅:Tb^{3 +}; Zn₃(PO₄)₂:Mn^{2 +}, Ga^{3 +}; 및 CaS:Eu^{2 +} 중 적어도 하나이다.

본 발명의 엘이디 백광발광 유닛에서, 각각의 상기 LED 칩은 오직 하나의 발광 PN접합만을 포함한다.

본 발명의 엘이디 백광 발광장치는 상기 엘이디 백광발광 유닛 및 구동 회로를 포함한다. AC로 구동되는 구동 회로는 도 1 내지 4에 도시된 것과 같이, 단방향 직렬 회로, 역병렬 회로 또는 브리지 정류 회로, 또는 이것들의 임의의 조합이다. AC로 구동되는 구동 회로의 주파수는 100 Hz를 초과하지 않는다.

또한, 본 발명의 엘이디 백광 발광장치는, 비평면 광 가이드 구조(non-planar light guide structure)인, 광 가이드 도포층(light guide covering layer)을 더 포함한다. 그 광 가이드 도포층을 통해, LED 칩에 의해 방출된 광 및 발광 물질에 의해 방출된 광이 반사되고, 굴절되고, 분산되고, 회피(dodge)되며 결국 혼합되어 균일한 광을 출력한다. 여기서, 광 가이드 도포층은 렌즈 또는 다른 투명한 도포층이고, 이것은 5μm 미만의 지름을 갖는 비발광(non-light-emitting) 물질의 입자로 도핑될 수 있어, 그 칩으로부터의 광은 더 균일하게 분산된다.

본 발명은 다음의 유리한 효과들을 갖는다.

종래의 엘이디 백광 발광장치는 발광 물질로서 YAG: Ce을 사용하고, 이것은 100 Hz 미만의 전력 주파수에서 AC 싸이클의 변화로 인해 스트로보플래시 현상을 야기할 것이다. 본 발명은, 특정한 수명을 갖는 발광 물질이 사용되기 때문에 여기 광원이 사라지는 경우에 발광을 유지할 수 있고, 따라서 본 발명의 해결책에 기초하는 교류 엘이디 백광 발광장치에서, 전류 싸이클이 변하는 경우, 발광 물질의 발광은 그 싸이클에서 일정 시간동안 유지될 수 있고, 이에 의해 AC 변동에 의해 야기되는 LED 칩의 스트로보플래시를 보상하고, AC 싸이클에서 엘이디 백광 발광장치로부터 안정된 광 출력을 유지할 수 있다. 또한, LED 칩은 AC 싸이클의 절반에서 동작하지 않기 때문에 열 효과가 감소되고, 이것은 종래의 엘이디 백광 발광장치에서 칩 가열에 의해 야기되는 일련의 어려움을 극복하는데 효과적이다.

도 1은 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치의 단방향 직렬 회로의 개략도;
도 2는 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치의 역병렬(reverse parallel) 회로의 개략도;
도 3은 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치의 일반적으로 실시되는 LED 칩을 갖는 브리지 정류 회로의 개략도;
도 4는 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치에서 일반적이지 않게 실시되는 LED 칩을 갖는 브리지 정류 회로의 개략도;
도 5는 엘이디 백광발광 유닛의 구조의 개략도를 도시하는데, 여기서 1은 발광 물질 및 투명 매체로 이루어진 발광층 또는 발광 물질을 나타내고, 2는 LED 칩을 나타내며;
도 6은 CIE1931 채도 다이어그램에서 예시 1 내지 8의 색점들(color points)을 도시하고, 여기서 숫자 1 내지 8은 각각 예시 1 내지 8에 대응한다.

본 발명의 상술한 내용은 이하의 실시예들을 통해 상세하게 더 설명된다. 그러나 본 발명의 대상의 범위가 여기에 제한된다고 인식되지 않을 것이다. 본 발명의 상술한 내용에 기초하여 구현된 임의의 기술은 본 발명의 범위 내에 해당될 것이다. 특히, 기초 회로의 구조에 관하여, 본 발명의 실시예들은 오직 가장 간단한 역병렬 회로를 제공하지만, 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치는 여기에 제한되지 않고, 그것은 예를 들어 단방향 직렬 회로 및 브리지 정류 회로를 더 포함한다.

실시예 1 내지 8은 AC LED 전용 통합 칩을 사용하지 않고, 표 1에 나타난 발광 물질 및 일반적인 패키징 기술의 상용의 일반 LED 칩으로 이루어진 엘이디 백광 발광장치를 구현함으로써 스트로보플래시를 극복한다.

실시예 1 내지 8

예시	LED 칩(발광 파장)	발광 물질	발광 물질의 수명(ms)
1	자외선(254nm)	45wt%Zn2P2O7:Tm3 + 55wt%Zn3(PO4)2:Mn2 +,Ga3 +	10
2	자외선(254nm)	CaAl2O4:Dy3 +	25
3	자외선(310nm)	15wt%Sr2P2O7:Eu2 +, Y3 + 30wt%Sr4Al14O25:Eu2 +,Dy3 +,B3+ 15wt%Ca4O(PO4)2:Eu2 +, 40wt%Zn3(PO4)2:Mn2 +,Ga3 +	30
4	자외선(365nm)	10wt%Sr2P2O7:Eu2 +,Y3 + 30wt%Sr4Al14O25:Eu2 + 60wt%Y2O2S:Eu3 +	14
5	자색광(400nm)	50wt%SrMg2(PO4)2:Eu2 +,Gd3 + 50wt%Ca4O(PO4)2:Eu2 +	4
6	자색광(400nm)	40wt%Sr4Al14O25:Eu2 + 60wt%Y2O2S:Eu3 +	1
7	청색광(450nm)	30wt%SrAl2O4:Eu2 +,B3+ 70wt%CaS:Eu2 +	100
8	청색광(460nm)	60wt%Y2O2S:Mg2 +,Ti3 + 40wt%SrAl2O4:Eu2 +	48

테스트 예시 1: 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치의 발광 특징

표 2는 300 초당사진(photos per second)을 갖는 고속 사이언티픽 카메라 사르노프 CAM512을 사용하여 50Hz AC 하에서 구동된 교류 엘이디 백광 발광장치에 의해 20 ms 내에서 사진 촬영의 발광 휘도를 나타낸다. 참조 1은 황색 발광 물질 YAG: Ce (발광 수명이 100ns임)로 패키징된 상용의 460nm 청색광 칩을 사용하여 예시 1 내지 8과 동일한 방식으로 제조된 AC로 구동되는 엘이디 백광 발광장치이다. 참조 2는 긴 수명의 물질들인 SrA1₂0₄: Eu, Dy 및 Y₂O₂S: Eu, Mg, Ti(발광 수명이 1s를 초과함)로 패키징된 상용의 460nm 청색광 칩을 사용하여 예시 1 내지 8과 동일한 방식으로 제조된 AC로 구동되는 엘이디 백광 발광장치이다. 표 2에서, 휘도 데이터는 치수(dimension)가 없는 상대적인 밝기이다.

시간	3.33 ms	6.66 ms	9.99 ms	13.32 ms	16.65 ms	19.98 ms
참조 1의 휘도	2265	3466	0	2153	3570	0
참조 2의 휘도	746	998	670	702	965	712
예시 1의 휘도	2931	3025	1455	3187	3443	1665
예시 2의 휘도	3140	3373	1654	2884	3437	1877
예시 3의 휘도	3200	3423	1506	3135	3362	1656
예시 4의 휘도	2910	3190	1652	2723	3245	1850
예시 5의 휘도	2250	2734	1468	2114	2800	1420
예시 6의 휘도	2109	2636	1150	2213	2858	1163
예시 7의 휘도	2017	2420	1569	2115	2654	1510
예시 8의 휘도	1879	2000	1270	1746	2123	1303

표 3은 표 2의 예시들에서 각각의 샘플의 최대 발광 휘도의 표준화된 값을 제공한다.

시간 표준화된 휘도 비율	3.33 ms	6.66 ms	9.99 ms	13.32 ms	16.65 ms	19.98 ms
참조 1	0.63445	0.97087	0	0.60308	1	0
참조 2	0.74749	1	0.67134	0.70341	0.96693	0.71343
예시 1	0.85129	0.87859	0.4226	0.92565	1	0.48359
예시 2	0.91359	0.98138	0.48123	0.8391	1	0.54612
예시 3	0.93485	1	0.43996	0.91586	0.98218	0.48379
예시 4	0.89676	0.98305	0.50909	0.83914	1	0.57011
예시 5	0.80357	0.97643	0.52429	0.755	1	0.50714
예시 6	0.73793	0.92232	0.40238	0.77432	1	0.40693
예시 7	0.75998	0.91183	0.59118	0.79691	1	0.56895
예시 8	0.88507	0.94206	0.59821	0.82242	1	0.61375

표 2 및 3으로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 발광은 AC 싸이클에서 안정적이고 약간 변동한다. 그러나, 참조 1, 즉 짧은 발광 수명을 갖는 종래의 노란색 발광 물질 YAG: Ce로 패키징된 상용의 청색광 칩으로 이루어진 엘이디 백광 발광장치에 관해, 발광이 AC 싸이클에서 안정적이지 않고 크게 변동한다. 본 발명이 AC LED의 스트로보플래시를 효과적이고 적은 비용으로 극복한다는 것이 명백하다.

비록, 참조 2에 의해 설명된 것처럼, 긴 발광 수명을 갖는 발광 물질로 이루어진 엘이디 백광 발광장치의 발광이 또한 AC 싸이클에서 약간 변동하지만, 여기 광이 존재할 때 그 물질에 의해 획득되는 에너지는 빠르게 방출될 수 없고, 따라서 그 광은 약하고(표 1 참조), 이것은 발광 물질로 사용되기에 불리하다.

표 4는 표 1의 예시의 색 좌표 및 색 온도를 나타낸다(미놀타(Minolta) 색채계 CS-100A를 사용하여 측정됨).

색 좌표	CIEx	CIEy	관련 색 온도
예시1	0.4076	0.3807	3312K
예시2	0.3410	0.3102	4997K
예시3	0.3279	0.2939	5725K
예시4	0.3320	0.3210	5496K
예시5	0.3802	0.3566	3815K
예시6	0.3503	0.3002	4441K
예시7	0.3104	0.3154	6746K
예시8	0.3484	0.3516	4867K

CIE 색 좌표 및 색 온도

표 4에서 알 수 있듯이, 상술한 예시들은 엘이디 백광 발광장치가 백색 광을 방출할 수 있도록 한다. CIE1931 색도(chromaticity) 다이어그램에서의 각각의 예시들의 발광에서의 색점 위치들은 도 6에서 나타난다.

테스트 예시 2 : 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치의 광 감쇠

표 5는 예시 1 내지 18 및 참조의 광 감쇠 데이터를 나타낸다. 참조는 현재 일반적인 DC 전원 모드에서 YAG: Ce로 패키징된 상용의 460 nm 청색광 칩으로 이루어진 백색 LED 칩을 설치함으로써 획득된 엘이디 백광 발광장치이다. 테스트 방법은 다음과 같다: 예시 및 참조 장치의 교류 엘이디 백광 발광장치를 전기로 움직이게 하는 단계, 및 미놀타 색채계 CS-100를 가지고 소정의 간격에서 그것들의 발광 휘도를 측정하는 단계. 그 결과들은 도 5에서 나타난다. 도 5의 데이터는 치수가 없는 상대적인 휘도이고, 초기 데이터는 표준화된다.

시간	1 h	1,000 h	1,500 h	2,500 h
참조의 휘도	100	98	97.1	96.3
예시 1의 휘도	100	99.8	99.5	99.1
예시 2의 휘도	100	99.5	99.4	99.3
예시 3의 휘도	100	99.6	99.5	99
예시 4의 휘도	100	99.7	99.3	99
예시 5의 휘도	100	99.8	99.4	98.6
예시 6의 휘도	100	99.5	99	98
예시 7의 휘도	100	99.4	99	98.3
예시 8의 휘도	100	99.3	99	98

도 5의 데이터로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 교류 엘이디 백광 발광장치는 종래 기술의 AC 백색 장치보다 작은 광 감쇠를 갖는다.

Claims (10)

1. LED 칩 및 상기 LED 칩에 의해 여기될 때 광을 방출할 수 있는 발광 물질을 포함하며;
   상기 LED 칩은 오직 하나의 발광 PN 접합만을 포함하고, 상기 LED 칩은 주파수가 100Hz 보다 크지 않는 교류전류로 구동하며, 상기 발광 물질의 발광 수명(luminous lifetime)은 1 내지 100 ms이며, 비상수 전류 상태 하에서의 발광 휘도(luminous brightness)는 발광 물질의 잔광을 통해 보상되고, 상기 LED 칩에 의해 방출되는 광은 백색 광을 형성하기 위해 상기 발광 물질에 의해 방출된 광과 혼합되는 것을 특징으로 하는 엘이디 백광발광 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 LED 칩은 50 내지 60 Hz의 주파수를 갖는 교류전류에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 엘이디 백광발광 유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 발광 물질의 발광 수명은 10 내지 30 ms인 것을 특징으로 하는 엘이디 백광발광 유닛.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 발광 물질은 CaS:Eu^{2 +}; CaS:Bi^{2 +}, Tm^{3 +}; ZnS:Tb^{3 +}; CaSrS₂:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}; SrGa₂S₄:Dy³⁺; Ga₂O₃:Eu^{3 +} ; (Y,Gd)BO₃:Eu^{3 +}; Zn₂SiO₄:Mn^{2 +}; YBO₃:Tb^{3 +}; Y(V,P)O₄:Eu^{3 +}; SrAl₂O₄:Eu²⁺; SrAl₂O₄:Eu^{2 +}, B³⁺; SrAl₂O₄:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}, B³⁺; Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu^{2 +}; Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺, Dy^{3 +}, B³⁺ ; BaAl₂O₄:Eu^{2 +} ; CaAI₂O₄:Eu^{2 +} ; Sr₃SiO₅:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}; BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺, Mn^{2 +}; Tb(acac)₂(AA)phen; Y₂O₂S:Eu^{3 +}; Y₂SiO₅:Tb^{3 +}; SrGa₂S₄:Ce^{3 +}; Y₃(Al,Ga)₅O₁₂:Tb³⁺; Ca₂Zn₄Ti₁₅O₃₆:Pr^{3 +}; CaTiO₃:Pr^{3 +}; Zn₂P₂O₇:Tm^{3 +}; Ca₂P₂O₇:Eu^{2 +}, Y^{3 +}; Sr₂P₂O₇:Eu²⁺, Y^{3 +}; Lu₂O₃:Tb^{3 +}; Sr₂AI₆O₁₁:Eu^{2 +}; Mg₂SnO₄:Mn^{2 +}; CaAI₂O₄:Ce^{3 +}, Tb^{3 +}; Sr₄Al₁₄O₂₅:Tb³⁺; Ca₁₀(PO₄)₆(F,Cl)₂:Sb^{3 +}, Mn² ; Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +} _; Sr₂CaSi₂O₇:Eu^{2 +} _; Zn₃(PO4)₂:Mn²⁺, Ga^{3 +}; CaO:Eu^{3 +}; Y₂O₂S:Mg^{2 +}, Ti^{3 +}; Y₂O₂S:Sm^{3 +}; SrMg₂(PO₄)₂:Eu^{2 +}, Gd^{3 +} ; CdSiO₃: Dy^{3 +} ;BaMg₂(PO₄)₂:Eu^{2 +}, Gd^{3 +}; Zn₂SiO₄:Mn^{2 +},As^{5 +}; 및 MgSiO₃:Eu^{2 +}, Mn^{2 +} 중 하나 또는 조합되는 것을 특징으로 하는 엘이디 백광발광 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 발광 물질은 Ca₂P₂O₇:Eu^{2 +}, Y^{3 +}; Sr₂P₂O₇:Eu^{2 +}, Y^{3 +}; Sr₄AI₁₄O₂₅:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}, B³⁺; SrAl₂O₄:Eu^{2 +}, Dy^{3 +}, B³⁺; Zn₂SiO₄:Mn^{2 +}, As^{5 +}; Zn₂P₂O₇:Tm^{3 +}; Y₂O₂S:Eu^{3 +}; Sr₄Al₁₄O₂₅:Tb³⁺; Zn₃(PO₄)₂:Mn^{2 +},Ga^{3 +} 및 CaS:Eu^{2 +} 중 하나 또는 조합되는 것을 특징으로 하는 엘이디 백광발광 유닛.
6. 제2항에 있어서,
   상기 LED 칩으로부터 방출되는 광은 200 nm 내지 380 nm의 범위의 자외선 또는 380 nm 내지 780 nm의 범위의 가시광선인 것을 특징으로 하는 엘이디 백광발광 유닛.
7. 교류구동 회로 및 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 엘이디 백광발광 유닛을 포함하며;
   상기 구동 회로는 단방향 직렬 회로, 역병렬 회로 및 브리지 정류 회로 중 하나 또는 임의의 조합인 것을 특징으로 하는 교류 엘이디 백광발광 장치.
8. 제7항에 있어서,
   광 가이드 도포층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 엘이디 백광발광 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 광 가이드 도포층은 5 μm 미만의 지름을 갖는 비발광(non-light-emitting) 물질의 입자들로 도핑되는 것을 특징으로 하는 교류 엘이디 백광발광 장치.
10. 발광 물질의 발광 수명(luminous lifetime)은 1 내지 100 ms이고, 비상수 전류 상태 하에서의 발광 휘도(luminous brightness)는 발광 물질의 잔광을 통해 보상되고, LED 칩은 오직 하나의 발광 PN 접합만을 포함하고, 상기 LED 칩에 의해 방출되는 광은 백색 광을 형성하기 위해 상기 발광 물질에 의해 방출된 광과 혼합되는 것을 특징으로 하는 LED 칩 및 상기 LED 칩에 의해 여기될 때 광을 방출할 수 있는 발광 물질을 포함하는 백색 발광 유닛이 포함되는 교류 엘이디 발광장치의 제조 중의 용도.

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