KR20160071991A - 교류 직접구동 방식의 led 조명장치 - Google Patents

교류 직접구동 방식의 led 조명장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160071991A
KR20160071991A KR1020150003444A KR20150003444A KR20160071991A KR 20160071991 A KR20160071991 A KR 20160071991A KR 1020150003444 A KR1020150003444 A KR 1020150003444A KR 20150003444 A KR20150003444 A KR 20150003444A KR 20160071991 A KR20160071991 A KR 20160071991A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting diodes
substrate
regions
belonging
Prior art date
Application number
KR1020150003444A
Other languages
English (en)
Inventor
양휘석
김동희
강은혜
김대원
윤성복
Original Assignee
주식회사 포스코엘이디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코엘이디 filed Critical 주식회사 포스코엘이디
Publication of KR20160071991A publication Critical patent/KR20160071991A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • H05B37/02—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • H05B33/08—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

본 발명의 실시 예에 의한 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치는, 발광 면을 구비하는 기판; 상기 기판의 발광 면 상에 배치되며, 제 1 내지 제 m발광 그룹(m은 2이상의 양의 정수)으로 나뉘어지는 복수의 발광 다이오드들; 상기 기판 상에 배치되며, 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라 상기 제 1 내지 제 m발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들의 순차 구동을 제어하는 LED 드라이브 IC를 포함하며, 상기 기판은 복수의 영역으로 구분되되, 상기 각 영역은 적어도 2개의 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들로 구성되는 복수의 발광 세그먼트들을 포함하며, 상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량은 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하다.

Description

교류 직접구동 방식의 LED 조명장치{AC LED LUMINESCENT APPARATUS}
본 발명의 실시 예는 발광 다이오드(LED) 조명장치에 관한 것으로, 특히 면 형태의 광을 발생시키는 교류(AC) 직접구동 방식의 LED 조명장치에 관한 것이다.
LED(light emitting diode), 즉, 발광 다이오드란 Ga(갈륨), P(인), As(비소), 인듐(In), 질소(N), 알루미늄(Al) 등을 재료로 하여 만들어진 반도체로서, 다이오드의 특성을 가지고 있으며, 전류를 흐르게 하면 붉은색, 녹색, 청색으로 빛을 발한다.
이와 같은 상기 LED는 전구에 비해 수명이 길고 응답 속도(전류가 흘러서 빛을 발하기까지의 시간)가 빠르며, 전력 소비량이 작다는 이점이 있어 널리 이용되고 있는 추세이다. 이에 따라 상기 LED는 벌브, 튜브, 다운라이트, 가로등, 면 조명 등 다양한 종류의 조명장치로 이용되고 있다.
그러나, 상기 LED는 다이오드 특성에 의해 DC 전원에서만 구동되며, 이에 종래의 LED를 이용한 조명장치는 그 사용이 제한적일 뿐 아니라, 현재 가정에서 사용하는 교류전원에서 사용하기 위해서는 SMPS(Switched-Mode Power Supply)와 같은 별도의 회로를 포함하여야 한다. 이에 따라 조명장치의 회로가 복잡해지고, 이의 제작 단가가 높아지게 되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 다수의 발광 셀을 직렬 또는 병렬 연결하여 AC 전원에서도 구동할 수 있는 발광 소자에 관한 연구가 활발히 진행 중이다.
본 발명의 실시 예는, 각기 순차 구동되는 복수의 발광그룹에 속하는 발광 다이오드들이 기판 상에 배치되는 LED 조명장치에 있어서, 상기 기판이 복수의 영역으로 구분되고, 상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량이 각 영역 별로 실질적으로 동일하도록 구현함으로써, 최대의 발광 효율 및 양호한 광 균일성을 가지는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 의한 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치는, 발광 면을 구비하는 기판; 상기 기판의 발광 면 상에 배치되며, 제 1 내지 제 m발광 그룹(m은 2이상의 양의 정수)으로 나뉘어지는 복수의 발광 다이오드들; 상기 기판 상에 배치되며, 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라 상기 제 1 내지 제 m발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들의 순차 구동을 제어하는 LED 드라이브(DRIVE) IC를 포함하며, 상기 기판은 복수의 영역으로 구분되되, 상기 각 영역은 적어도 2개의 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들로 구성되는 복수의 발광 세그먼트들을 포함하며, 상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량은 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하다.
또한, 상기 발광 세그먼트는 서로 다른 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들이 인접하게 배치되어 구성된다.
또한, 상기 복수의 영역 중 일 영역에 포함된 발광 세그먼트들 간의 평균 전류량은 서로 동일하다.
또한, 상기 복수의 영역 중 일 영역에 포함된 발광 세그먼트들은 이를 구성하는 발광 다이오드들의 개수가 서로 동일하다.
또한, 상기 복수의 영역 중 일 영역에 포함된 발광 세그먼트들은 각각 제 1발광구간 동안 발광되는 적어도 하나의 제 1발광 다이오드 및 제 2발광구간 동안 발광되는 적어도 하나의 제 2발광 다이오드를 포함하며, 상기 발광 세그먼트에 포함되는 상기 제 2발광 다이오드의 개수는 상기 제 1발광 다이오드의 개수보다 크거나 같다.
또한, 상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들은 기판의 가장자리부에서 기판의 중심부로 들어가는 방향으로 순차적으로 발광된다.
또한, 상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들은 기판의 중심부에서 기판의 가장자리부로 나가는 방향으로 순차적으로 발광된다.
또한, 상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들 중 적어도 하나의 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들은 다른 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들과 교차되는 방향으로 순차 발광된다.
또한, 상기 LED 드라이브 IC는 제 1 내지 제 m LED 드라이브 IC들로 구현된다.
또한, 상기 각 영역들은 서로 동일한 형상 또는 서로 동일한 면적이다.본 발명의 다른 실시 예에 의한 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치는, 기판의 발광 면 상에 배치되며, 제 1 내지 제 m발광 그룹(m은 2이상의 양의 정수)으로 나뉘어지는 복수의 발광 다이오드들; 상기 기판 상에 배치되며, 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라 상기 제 1 내지 제 m발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들의 순차 구동을 제어하는 LED 드라이브 IC를 포함하며, 상기 기판은 복수의 영역으로 구분되되, 상기 각 영역에는 적어도 2개의 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들이 배치되고, 상기 각 영역에 대응되는 발광 그룹들은 각 영역 별로 서로 상이하다.
또한, 상기 영역들의 개수는 상기 발광 그룹들의 개수의 1/2이다.
또한, 상기 제 1발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들이 배치된 영역에는 상기 제 m발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들도 배치된다.
또한, 상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량은 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 순차 구동되는 복수의 발광그룹에 속하는 발광 다이오드들이 발광 면을 구비한 기판 상에 배치됨에 있어서, 상기 기판이 복수의 영역으로 구분되고, 상기 영역 별로 발광 다이오드들이 최적의 구조로 배치됨으로써, LED 조명장치가 최대의 발광효율 및 양호한 광 균일성을 가질 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 구성 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 정류전압과 LED 구동전류의 파형을 도시한 파형도.
도 3은 도 1에 도시된 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 기판 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 LED 조명장치의 기판 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 LED 조명장치의 기판 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 7은 도 5에 도시된 기판의 일 영역의 일부에 배치되는 발광 세그먼트들 조합의 실시 예를 나타나는 도면.
도 8a, 도 8b는 도 5에 도시된 기판의 일 영역의 일부에 배치되는 발광 세그먼트들 조합의 다른 실시 예들을 나타나는 도면.
도 9a 내지 도 9c는 도 5에 도시된 기판의 일 영역에 배치된 발광 다이오드들이 구동되는 실시 예들을 나타내는 도면.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 용어 '발광 그룹'이란 복수의 발광 다이오드(LED)들이 직렬/병렬/직병렬로 연결되어 조명장치 내에서 발광하는 LED들(엘이디 패키지들)의 집합으로서, 제어부의 제어에 따라 하나의 단위로서 동작이 제어되는 LED들의 집합을 의미한다.
또한, 용어 '문턱전압(VTH)'이란 하나의 발광그룹을 구동할 수 있는 전압레벨로서, '제 1 문턱전압(VTH1)'은 제 1 발광그룹을 구동할 수 있는 전압레벨을 의미하며, '제 2 문턱전압(VTH2)'은 제 1 및 제 2 발광그룹을 구동할 수 있는 전압레벨을 의미한다. 제 1 발광그룹의 문턱전압과 제 2 발광그룹의 문턱전압이 동일한 경우, 제 2 문턱전압(VTH2)은 2VTH1이다. 따라서 이하에서 '제 n 문턱전압(VTHn)'이라 함은 제 1 내지 제 n 발광그룹을 모두 구동할 수 있는 전압레벨을 의미한다.
또한, 용어 '순차구동 방식'이란, 교류전압을 전파 정류하여 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라 전술한 바와 같은 복수의 발광그룹이 순차적으로 점등되고, 소등되는 구동방식을 의미한다.
또한, 용어 'LED 드라이브 IC'란, 교류전압을 전파 정류하여 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라, 또는, 인가되는 정류전압의 전압레벨에 따라 전술한 바와 같은 복수의 발광그룹의 순차 점등 및 순차 소등을 제어하도록 구성된 집적회로를 의미한다.
도 1은 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 구성 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 정류전압과 LED 구동전류의 파형을 도시한 파형도이다.
교류 직접구동 방식의 LED 조명장치는 정류된 교류전압을 공급받아 순차 구동되는 복수의 발광 그룹들이 직렬 또는 병렬로 연결되며, 상기 각 발광 그룹들은 복수의 발광 다이오드들을 포함하여 구성된다.
도 1에 도시된 실시 예는 상기 발광 그룹들이 4개(G1 내지 G4)로 구성됨을 그 예로 설명하나, 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 교류 직접구동 방식 LED 조명장치는 교류전원(VAC)으로부터 교류전압을 인가받아 전파 정류하여 정류전압(Vrec)을 출력하는 정류부(10), 정류전압(Vrec)을 공급받아 순차구동되는 제 1 발광그룹(G1, 20), 제 2 발광그룹(G2, 22), 제 3 발광그룹(G3, 24) 및 제 4 발광그룹(G4, 26), 정류전압(Vrec)의 전압레벨에 따라 제 1 발광그룹(G1), 제 2 발광그룹(G2), 제 3 발광그룹(G3) 및 제 4 발광그룹(G4)의 순차 구동을 제어하는 LED 드라이브 IC(40), 스위칭 기능과 정전류 제어기능을 각각 구비한 제 1 발광그룹 구동부(30), 제 2 발광그룹 구동부(32), 제 3 발광그룹 구동부(34), 제 4 발광그룹 구동부(36)를 포함하여 구성된다.
도 2를 참조하여 전술한 바와 같은 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 구동과정을 살펴보면, LED 드라이브 IC(40)는 정류부(10)로부터 인가되는 정류전압(Vrec)의 전압레벨을 판단하고, 판단된 정류전압(Vrec)의 전압레벨에 따라 제 1 발광그룹(G1), 제 2 발광그룹(G2), 제 3 발광그룹(G3) 및 제 4 발광그룹(G4)을 순차 구동하게 된다.
따라서, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 1 문턱전압(VTH1) 이상이고 제 2 문턱전압(VTH2) 미만인 구간(정류전압의 한 주기를 기준으로 t1~t2, t7~t8)에서, LED 드라이브 IC(40)는 상기 제 1 발광그룹 구동부(30)에 구비된 제 1 스위치(SW1)를 턴-온 상태로 유지하고, 나머지 제 2 내지 제 4 발광그룹 구동부들(32, 34, 36)에 구비된 제 2 스위치(SW2), 제 3스위치(SW3), 제 4 스위치(SW4)를 턴-오프 상태로 유지하여, 제 1 발광그룹(G1)만이 구동되도록 제어한다.
또한, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 2 문턱전압(VTH2) 이상이고 제 3 문턱전압(VTH3) 미만인 구간(정류전압의 한 주기를 기준으로 t2~t3, t6~t7)에서, LED 드라이브 IC(40)는 제 2 발광그룹 구동부(32)에 구비된 제 2 스위치(SW2)를 턴-온 상태로 유지하고, 나머지 제 1, 3, 4 발광그룹 구동부들(30, 34, 36)에 구비된 제 1 스위치(SW1), 제 3스위치(SW3), 제 4 스위치(SW4)를 턴-오프 상태로 유지하여, 제 1 발광그룹(G1)과 제 2 발광그룹(G2)만이 구동되도록 제어한다.
또한, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 3 문턱전압(VTH3) 이상이고 제 4 문턱전압(VTH4) 미만인 구간(정류전압의 한 주기를 기준으로 t3~t4, t5~t6)에서, LED 드라이브 IC(40)는 제 3 발광그룹 구동부(34)에 구비된 제 3 스위치(SW3)를 턴-온 상태로 유지하고, 나머지 제 1, 2, 4 발광그룹 구동부들(30, 32, 36)에 구비된 제 1 스위치(SW1), 제 2스위치(SW2), 제 4 스위치(SW4)를 턴-오프 상태로 유지하여, 제 1 발광그룹(G1), 제 2 발광그룹(G2), 제 3 발광그룹(G3)이 구동되도록 제어한다.
또한, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 4 문턱전압(VTH4) 이상인 구간(정류전압의 한 주기를 기준으로 t4~t5)에서, LED 드라이브 IC(40)는 제 4 발광그룹 구동부(36)에 구비된 제 4 스위치(SW4)를 턴-온 상태로 유지하고, 나머지 제 1, 2, 3 발광그룹 구동부들(30, 32, 34)에 구비된 제 1 스위치(SW1), 제 2 스위치(SW2), 제 3 스위치(SW3)를 턴-오프 상태로 유지하여, 제 1 발광그룹(G1), 제 2 발광그룹(G2), 제 3 발광그룹(G3), 제 4 발광그룹(G4) 모두가 구동되도록 제어한다.
도 3은 도 1에 도시된 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 기판 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 발광 면을 가지는 기판(50) 상에 상기 복수의 발광그룹들(G1, G2, G3, G4)을 구성하는 각각의 발광 다이오드(LED)들이 소정의 규칙을 가지고 배열된다. 즉, 도시된 바와 같이 상기 제 1 내지 제 4 발광그룹들(G1 내지 G4)은 순차구동 되는 순서로 기판의 좌측에서 우측방향으로 배열될 수 있다.
따라서, 상기 기판은 상기 발광그룹의 개수에 대응되는 4개의 영역(52, 54, 56, 58)으로 구분되어 기판의 가장 좌측 영역(52)에는 상기 제 1 발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn)이 배치되고, 이에 인접한 영역(54)에는 제 2 발광그룹(G2)에 속하는 LED들(G2LED1 … G2LEDn)이 배치되고, 이에 인접한 영역(56)에는 제 3 발광그룹(G3)에 속하는 LED들(G3LED1 … G3LEDn)이 배치되고, 마지막으로 기판의 가장 우측 영역(58)에는 제 4 발광그룹(G4)에 속하는 LED들(G4LED1 … G4LEDn)이 배치된다.
그러나, 상기 도 1 내지 도 3을 통해 설명한 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치는, 정류전압의 전압레벨에 따라 복수의 발광 그룹들을 순차적으로 점등 및 소등시키므로, 복수의 발광그룹들 각각의 발광구간이 상이하여 LED 조명장치의 광 균일도가 저해되고, 복수의 발광그룹들의 수명이 서로 상이하게 되어 LED 조명장치의 수명이 긴 발광구간을 갖는 LED 어레이에 종속된다는 문제점이 있다.
즉, 상기 제 1 발광그룹(G1)이 배치된 기판의 좌측은 도 2를 참조하면 정류전압의 한 주기를 기준으로 t1~t8기간 동안 발광함에 반해, 상기 제 4 발광그룹(G4)이 배치된 기판의 우측은 단지 t4~t5기간에만 발광함에 따라 밝기의 편차가 발생된다.
따라서, 도 3에서와 같은 형태의 광을 발생시키는 대면적 LED 조명장치를 구성하는 경우, 인가되는 정류전압의 전압레벨에 따라 순차 구동되는 복수의 발광그룹들이 서로 구분된 영역에 형성되기 때문에 상기 발광그룹들이 순차 구동하는 방향으로 그라데이션(gradation) 형태의 밝기의 편차가 나타나게 되어, 균일한 밝기의 조명을 제공할 수 없게 된다.
본 발명의 실시 예는 이와 같은 단점을 극복하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치로서, 이는 순차 구동되는 복수의 발광그룹에 속하는 LED들이 발광 면을 구비한 기판 상에 배치됨에 있어서, 상기 기판이 복수의 영역으로 구분되고, 상기 영역 별로 발광 다이오드들이 최적의 구조로 배치됨으로써, LED 조명장치가 최대의 발광효율 및 양호한 광 균일성을 가질 수 있게 된다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세히 설명하도록 한다.
[본 발명의 바람직한 실시 예]
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 교류 직접구동 방식 LED 조명장치의 구성 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 교류 직접구동 방식 LED 조명장치는 도 1에 도시된 실시 예와 비교할 때 상기 LED 드라이브 IC가 복수의 LED 드라이브 IC들(42, 44, 46, 48)로 구성되는 점 이외에는 실질적으로 동일하며, 도 2를 통해 설명한 발광그룹 별로 순차 구동하는 방식도 실질적으로 동일하다.
따라서, 도 1의 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에 도시된 실시 예는 인가되는 교류전원을 정류하여 정류전압을 생성하고, 상기 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라 복수의 발광그룹들에 속하는 발광 다이오드들의 순차 구동을 제어하는 LED 드라이브 IC들이 상기 발광그룹들(G1 내지 G4)과 대응되는 개수로 구성될 수 있다.
도 4에서는 상기 발광 그룹들이 4개로 구성됨을 그 예로 설명하고 있으므로, 상기 LED 드라이브 IC들도 4개로 구성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 내지 제 4 LED 드라이브 IC들(42, 44, 46, 48)은 스위칭 기능과 정전류 제어기능을 구비한 제 1 내지 제 4 발광그룹 구동부(30, 32, 34, 36)들을 각각 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
단, 상기 제 1 내지 제 4 LED 드라이브 IC들(42, 44, 46, 48)은 동일한 기판 상에 물리적으로 분리되어 구성될 수 있을 뿐 상기 기판에 형성된 회로 패턴을 통해 서로 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 각 발광그룹들에 속하는 LED들도 상기 기판에 형성된 회로 패턴을 통해 이격된 거리와 상관없이 전기적으로 연결될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
이와 같은 구성을 통해 순차 구동되는 복수의 발광그룹들을 반드시 서로 구분된 영역에 형성하지 않을 수 있으며, 이는 상기 복수의 발광그룹에 속하는 LED들을 기판 상에 최적의 구조로 배치할 수 있는 설계상 이점을 제공한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 LED 조명장치의 기판 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 기판(100)은 복수의 영역으로 구분된 발광 면을 구비하고, 상기 각 영역(110, 120)에는 적어도 2개의 발광그룹에 속하는 LED들이 배치된다.
도 5에 도시된 실시 예는 앞서 도 4의 실시 예에서와 같이 상기 발광그룹들이 4개 즉, 제 1 내지 제 4 발광그룹들(G1 내지 G4)로 구성됨을 그 예로 설명한다.
본 발명의 실시 예에서 상기 영역들의 개수는 상기 발광 그룹들의 개수의 1/2에 해당한다. 즉, 도 5의 실시 예의 경우 발광그룹들의 개수가 4이므로 상기 기판은 2개의 영역(110, 120)으로 구분된다.
또한, 상기 각 영역(110, 120))에 대응되는 발광그룹들은 각 영역 별로 서로 상이하고, 발광구간이 가장 긴 발광그룹에 속하는 LED들과 발광구간이 가장 짧은 발광그룹에 속하는 LED들은 동일한 영역에 배치된다.
여기서, 상기 발광구간은 그 발광그룹에 속하는 LED들에 흐르는 평균 전류값과 비례된다. 즉, 발광구간이 길면 상기 발광구간에 대응되는 발광그룹의 LED들의 평균 전류량이 크게 된다.
앞서 설명한 제 1 내지 제 4 발광그룹(G1 내지 G4)들의 경우 상기 제 1 발광그룹(G1)의 발광구간은 정류전압의 한 주기를 기준으로 t1~t8기간이고, 제 2 발광그룹(G2)의 발광구간은 t2~t7기간이고, 제 3 발광그룹(G3)의 발광구간은 t3~t6기간이며, 제 4 발광그룹(G4)의 발광구간은 t4~t5기간이다.
즉, 상기 제 1발광그룹(G1)의 발광구간이 가장 길고, 상기 제 4발광그룹(G4)의 발광구간이 가장 짧으며, 이에 따라 상기 제 1발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn)의 평균 전류량이 가장 크고, 상기 제 4발광그룹(G4)에 속하는 LED들(G4LED1 … G4LEDn)의 평균 전류량이 가장 작다.
따라서, 도 5의 실시 예에서는 기판의 제 1영역(110)에는 상기 제 1발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn) 및 제 4 발광그룹(G4)에 속하는 LED들(G4LED1 … G4LEDn)이 배치된다.
또한, 이에 대응하여 상기 기판의 제 2영역(120)에는 상기 제 1 및 제 4발광그룹(G1, G4)과 상이한 제 2 및 제 3발광그룹(G2, G3)에 속하는 LED들(G2LED1 … G2LEDn, G3LED1 … G3LEDn)이 배치된다.
또한, 도시된 바와 같이 상기 복수의 영역 즉, 상기 기판의 제 1영역(110) 및 제 2영역(120)은 서로 동일한 형상 및/또는 동일한 면적으로 구현된다.
이와 같은 LED들의 배치에 의하면, 각 영역에 배치된 LED들의 평균 전류량은 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하게 되며, 이를 통해 발광그룹들의 순차 구동에 의해 발생되는 밝기 편차의 시인 문제를 극복할 수 있다.
또한, 상기 LED들은 앞서 언급한 바와 같이 기판에 형성된 회로 패턴(미도시)을 통해 동일한 기판 상의 영역이라면 이격된 거리와 상관없이 도 4에 도시된 각 발광그룹에 대응되도록 전기적으로 연결될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 LED 조명장치의 기판 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 실시 예는 발광그룹들이 8개 즉, 제 1 내지 제 8 발광그룹들(G1 내지 G8)로 구성되는 점에서 도 5의 실시 예와 상이하나, 상기 기판(100')이 상기 발광 그룹들 개수의 1/2에 해당하는 영역들로 구분된 발광 면을 구비하고, 상기 각 영역에 LED들이 배치되는 원리는 서로 동일하다.
즉, 도 6의 실시 예의 경우 발광그룹들의 개수가 8이므로 상기 기판(100')은 4개의 영역(110', 120', 130', 140')으로 구분된다.
또한, 상기 각 영역(110', 120', 130', 140')에 대응되는 발광그룹들(G1 내지 G8)은 각 영역 별로 서로 상이하고, 발광구간이 가장 긴 발광그룹에 속하는 LED들과 발광구간이 가장 짧은 발광그룹에 속하는 LED들은 동일한 영역에 배치된다.
또한, 각 영역에 배치된 LED들의 평균 전류량이 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하다.
따라서, 도 6의 실시 예에서는 기판의 제 1영역(110')에는 상기 제 1발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn) 및 제 8 발광그룹(G8)에 속하는 LED들(G8LED1 … G8LEDn)이 배치된다.
또한, 상기 제 1영역(110')과 대각선으로 대응되는 제 2영역(120')에는 상기 제 1 및 제 8발광그룹(G1, G8)과 상이하면서, LED들의 평균 전류량이 상기 제 1영역(110')과 실질적으로 동일하도록 제 4 및 제 5발광그룹(G4, G5)에 속하는 LED들(G4LED1 … G4LEDn, G5LED1 … G5LEDn)이 배치될 수 있다.
이와 마찬가지로 상기 제 1영역(110')의 우측으로 인접한 제 3영역(130')에는 상기 제 1, 2영역(110', 120')과 상이하면서 이들 각 영역에 배치된 LED들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하도록 제 2 및 제 7발광그룹(G2, G7)에 속하는 LED들(G2LED1 … G2LEDn, G7LED1 … G7LEDn)이 배치될 수 있다.
마지막으로 상기 제 1영역(110')의 하측으로 인접한 제 4영역(140')에는 상기 제 1, 2, 3영역(110', 120', 130')과 상이하면서 이들 각 영역에 배치된 LED들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하도록 제 3 및 제 6발광그룹(G3, G6)에 속하는 LED들(G3LED1 … G3LEDn, G6LED1 … G6LEDn)이 배치된다.
또한, 도시된 바와 같이 상기 기판의 제 1 내지 제 4영역(110', 120', 130', 140')은 서로 동일한 형상 및/또는 동일한 면적으로 구현된다.
이와 같은 LED들의 배치에 의하면, 각 영역에 배치된 LED들의 평균 전류량은 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일하게 되며, 이를 통해 발광그룹들의 순차 구동에 의해 발생되는 밝기 편차의 시인 문제를 극복할 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 기판의 일 영역의 일부에 배치되는 발광 세그먼트들 조합의 실시 예를 나타나는 도면으로서, 이는 도 5에 도시된 기판의 제 1영역에 배치되는 LED들을 중심으로 설명한다.
앞서 도 5 및 도 6의 실시 예를 통해 설명한 바와 같이, 상기 기판의 각 영역에는 적어도 2개의 발광그룹에 속하는 LED들이 배치된다.
여기서, 상기 각 영역에 배치되는 LED들은 소정의 규칙을 갖는 발광 세그먼트(S)로 묶일 수 있다. 상기 발광 세그먼트는 도 7에 도시된 바와 같이 서로 다른 발광그룹에 속하는 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성될 수 있으며, 상기 각 영역은 이와 같은 발광 세그먼트들로 구성될 수 있다.
도 7에 도시된 실시 예를 참조하면, 상기 제 1영역에는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn) 및 제 4 발광그룹(G4)에 속하는 LED들(G4LED1 … G4LEDn)이 배치되어 있으며, 상기 서로 다른 발광그룹에 속하는 각 LED들이 조합되어 발광 세그먼트를 구성할 수 있다.
일 예로 상기 발광 세그먼트는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 하나의 LED와, 제 4발광그룹(G4)에 속하는 하나의 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성될 수 있다.
즉, 도 7을 참조하면, 상기 제 1영역은 제 1발광그룹(G1)에 속하는 제 1 LED(G1LED1) 및 제 4발광그룹(G4)에 속하는 제 1 LED(G4LED1)가 인접하게 배치된 제 1발광 세그먼트(S1)와, 상기 제 1발광 세그먼트(S1)에 인접하며 상기 제 1발광그룹(G1)에 속하는 제 2 LED(G1LED2) 및 제 4발광그룹(G4)에 속하는 제 2 LED(G4LED2)로 구성된 제 2발광 세그먼트(S2) 및 이와 동일한 규칙으로 구성되는 제 3 내지 제 n 발광 세그먼트들을 포함한다.
여기서, 상기 각 발광 세그먼트들(S1, S2, … Sn)에 포함된 LED들의 평균 전류량은 각 발광 세그먼트 별로 서로 동일하다.
또한, 상기 발광 세그먼트들은 동일 영역에 포함된 발광 세그먼트들 별로 평균 전류량이 동일하도록 이를 구성하는 LED들의 개수도 서로 동일하다.
따라서, 상기 발광 세그먼트들(S1, S2, …)은 평균 전류량이 동일하고, 이를 구성하는 LED들의 개수가 동일하다면 다양한 조합으로 확장될 수 있다.
일 예로 앞서 설명한 발광 세그먼트들은 제 1발광그룹(G1)에 속하는 하나의 LED와, 제 4발광그룹(G4)에 속하는 하나의 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성된다.
즉, 상기 발광 세그먼트에 포함되는 LED들 개수의 합은 2이며, 본 발명의 실시 예의 경우 상기 발광 세그먼트는 상기 LED들 개수의 합의 n배(n은 1이상의 정수)에 해당하는 LED들로 구성되도록 확장될 수 있다.
따라서, 도 7을 참조하면, 제 1영역의 좌측 하단에 위치한 제 1발광 세그먼트(S1)는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 제 1 LED(G1LED1) 및 제 4발광그룹(G4)에 속하는 제 1 LED(G4LED1)로 구성될 수 있을 뿐 아니라, 이들 LED 개수의 합 즉, 2의 2배수에 해당하는 LED 4개로 구성(S1')되거나, 3배수에 해당하는 LED 6개로 구성(S1")될 수도 있다.
단, 발광 세그먼트의 LED가 4개, 6개로 구성되는 경우(S1', S1")에도 도시된 바와 같이 기본 구성(각 발광그룹별 LED 1개씩)의 배수로 이루어지므로 확장된 발광 세그먼트들(S1', S1")도 각 발광 세그먼트들 간의 평균 전류량은 서로 동일하다.
도 8a, 도 8b는 도 5에 도시된 기판의 일 영역의 일부에 배치되는 발광 세그먼트들 조합의 다른 실시 예들을 나타나는 도면으로, 이는 도 5에 도시된 기판의 제 1영역에 배치되는 LED들을 중심으로 설명한다.
먼저 도 8a를 참조하면, 상기 발광 세그먼트는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 하나의 LED와, 제 4발광그룹(G4)에 속하는 2개의 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성될 수 있다.
단, 이는 하나의 실시 예에 불과한 것으로 상기 발광 세그먼트는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 2개의 LED와, 제 4발광그룹(G4)에 속하는 1개의 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성될 수도 있다.
도 8a를 참조하면, 상기 제 1영역(110)은 제 1발광그룹(G1)에 속하는 제 1 LED(G1LED1) 및 제 4발광그룹(G4)에 속하는 제 1, 2 LED(G4LED1, G4LED2)가 인접하게 배치된 제 1발광 세그먼트(S1)와, 상기 제 1발광 세그먼트에 인접하며 이와 동일한 규칙으로 구성되는 복수의 발광 세그먼트(S2, …)들을 포함한다.
여기서, 상기 각 발광 세그먼트들에 포함된 LED들의 평균 전류량은 각 발광 세그먼트 별로 서로 동일하다.
또한, 상기 발광 세그먼트들은 동일 영역에 포함된 발광 세그먼트들 별로 평균 전류량이 동일하도록 이를 구성하는 LED들의 개수도 서로 동일하다.
따라서, 상기 발광 세그먼트는 평균 전류량이 동일하고, 이를 구성하는 LED들의 개수가 동일하다면 다양한 조합으로 확장될 수 있다.
일 예로 앞서 설명한 발광 세그먼트들은 제 1발광그룹(G1)에 속하는 하나의 LED와, 제 4발광그룹(G4)에 속하는 2개의 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성된다.
즉, 상기 발광 세그먼트에 포함되는 LED들 개수의 합은 3이며, 본 발명의 실시 예의 경우 상기 발광 세그먼트는 상기 LED들 개수의 합의 n배(n은 1이상의 정수)에 해당하는 LED들로 구성되도록 확장될 수 있다.
따라서, 도 8a를 참조하면, 제 1영역의 좌측 하단이 위치한 제 1발광 세그먼트(S1)는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 제 1 LED(G1LED1) 및 제 4발광그룹(G4)에 속하는 제 1, 2 LED(G4LED1, G4LED2)로 구성될 수 있을 뿐 아니라, 이들 LED 개수의 합 즉, 3의 2배수에 해당하는 LED 6개로 구성(S1')되거나, 3배수에 해당되는 LED 9개로 구성(S1")될 수도 있다.
단, 발광 세그먼트의 LED가 6개, 9개로 구성되는 경우(S1', S1")에도 도시된 바와 같이 기본 구성(각 발광그룹별 LED 1개 및 2개씩)의 배수로 이루어지므로 확장된 발광 세그먼트들(S1', S1")도 각 발광 세그먼트들 간의 평균 전류량은 서로 동일하다.
다음으로 도 8b를 참조하면, 상기 발광 세그먼트는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 2개의 LED와, 제 4발광그룹(G4)에 속하는 2개의 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성될 수 있다.
도 8B를 참조하면, 상기 제 1영역(110)은 제 1발광그룹(G1)에 속하는 제 1, 2 LED(G1LED1, G1LED2) 및 제 4발광그룹(G4)에 속하는 제 1, 2 LED(G4LED1, G4LED2)가 인접하게 배치된 제 1발광 세그먼트(S1)와, 상기 제 1발광 세그먼트에 인접하며 이와 동일한 규칙으로 구성되는 복수의 발광 세그먼트들(S2, …)을 포함한다.
여기서, 상기 각 발광 세그먼트들에 포함된 LED들의 평균 전류량은 각 발광 세그먼트 별로 서로 동일하다.
또한, 상기 발광 세그먼트들은 동일 영역에 포함된 발광 세그먼트들 별로 평균 전류량이 동일하도록 이를 구성하는 LED들의 개수도 서로 동일하다.
따라서, 상기 발광 세그먼트는 평균 전류량이 동일하고, 이를 구성하는 LED들의 개수가 동일하다면 다양한 조합으로 확장될 수 있다.
일 예로 앞서 설명한 발광 세그먼트들은 제 1발광그룹(G1)에 속하는 2개의 LED와, 제 4발광그룹(G4)에 속하는 2개의 LED가 서로 인접하게 배치되어 구성된다.
즉, 상기 발광 세그먼트에 포함되는 LED들 개수의 합은 4이며, 본 발명의 실시 예의 경우 상기 발광 세그먼트는 상기 LED들 개수의 합의 n배(n은 1이상의 정수)에 해당하는 LED들로 구성되도록 확장될 수 있다.
따라서, 도 8b를 참조하면, 제 1영역의 좌측 하단이 위치한 제 1발광 세그먼트(S1)는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 제 1, 2 LED(G1LED1, G1LED2) 및 제 4발광그룹(G4)에 속하는 제 1, 2 LED(G4LED1, G4LED2)로 구성될 수 있을 뿐 아니라, 이들 LED 개수의 합 즉, 4의 2배수에 해당하는 LED 8개로 구성(S1')되거나, 3배수에 해당되는 LED 12개로 구성(S1")될 수도 있다.
단, 발광 세그먼트의 LED가 8개, 12개로 구성(S1', S1")되는 경우에도 도시된 바와 같이 기본 구성(각 발광그룹별 LED 2개씩)의 배수로 이루어지므로 확장된 발광 세그먼트들(S1', S1")도 각 발광 세그먼트들 간의 평균 전류량은 서로 동일하다.
이와 같이 상기 도 7 내지 도 8b의 실시예에 의할 경우, 동일한 영역에 형성된 발광 세그먼트들 각각은 제 1발광구간 동안 발광되는 적어도 하나의 제 1발광 다이오드 및 제 2발광구간 동안 발광되는 적어도 하나의 제 2발광 다이오드를 포함하며, 상기 발광 세그먼트에 포함되는 상기 제 2발광 다이오드의 개수는 상기 제 1발광 다이오드의 개수보다 크거나 같다.
도 9a 내지 도 9c는 도 5에 도시된 기판의 일 영역에 배치된 발광 다이오드들이 구동되는 실시 예들을 나타내는 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예는 발광 면을 가지는 기판 상에 복수의 발광그룹들을 구성하는 LED들이 소정의 규칙을 가지고 배열된다.
단, 상기 LED들의 배열과 관계없이 상기 발광그룹들은 순차적으로 발광된다. 일 예로 상기 발광그룹들이 제 1 내지 제 4발광그룹(G1 내지 G4)으로 구성되는 경우에는 상기 제 1발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn)부터 상기 제 4발광그룹(41)에 속하는 LED들(G4LED1 … G4LEDn)까지 순차적으로 구동된다.
또한, 상기 각 발광그룹에 속하는 LED들도 순차적으로 발광된다. 일 예로 상기 제 1발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn)의 경우 제 1 LED(G1LED1) 부터 제 n LED(G1LEDn)까지 순차적으로 발광된다.
본 발명의 실시 예에서는 기판의 각 영역에 LED들을 배치함에 있어서, 상기 각 발광그룹들에 속하는 LED들이 발광되는 순서에 대응하여 상기 LED들을 배치할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 도 5에 도시된 기판의 제 1영역(110)에 배치되는 LED들을 중심으로 설명한다. 상기 제 1영역(110)에는 제 1발광그룹(G1)에 속하는 LED들(G1LED1 … G1LEDn) 및 제 4 발광그룹(G4)에 속하는 LED들(G4LED1 … G4LEDn)이 배치되어 있다.
먼저 도 9a에 도시된 실시 예는 상기 제 1영역(110)에 배치된 LED들이 기판의 가장자리부에서 기판의 중심부로 들어가는 방향으로 순차적으로 발광된다.
즉, 상기 제 1발광그룹(G1)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G1LED1)가 기판의 좌측 최하단에 배치되고, 이후의 LED들(G1LED2 … G1LEDn)이 상기 제 1LED(G1LED1)로부터 반시계 방향으로 기판의 중심부를 향해 들어가도록 배치된다.
마찬가지로 상기 제 4발광그룹(G4)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G4LED1)가 상기 제 1발광그룹(G1)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G1LED1)에 인접하도록 기판의 좌측 최하단에 배치되고, 이후의 LED들(G4LED2 … G4LEDn)이 상기 제 1LED(G4LED1)로부터 반시계 방향으로 기판의 중심부를 향해 들어가도록 배치된다.
다음으로 도 9b에 도시된 실시 예는 상기 제 1영역(110)에 배치된 LED들이 기판의 중심부에서 기판의 가장자리부로 나가는 방향으로 순차적으로 발광된다. 즉, 이는 앞서 9A에 도시된 실시 예와 비교할 때 그 반대 방향으로 발광되는 것이다.
따라서, 상기 제 1발광그룹(G1)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G1LED1)가 기판의 중심부에 배치되고, 이후의 LED들(G1LED2 … G1LEDn)이 상기 제 1LED(G1LED1)로부터 시계 방향으로 기판의 가장자리부를 향해 나가도록 배치된다.
마찬가지로 상기 제 4발광그룹(G4)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G4LED1)가 상기 제 1발광그룹(G1)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G1LED1)에 인접하도록 기판의 중심부에 배치되고, 이후의 LED들(G4LED2 … G4LEDn)이 상기 제 1LED(G4LED1)로부터 시계 방향으로 기판의 가장자리부를 향해 나가도록 배치된다.
다음으로 도 9c에 도시된 실시 예는 상기 제 1영역(110)에 배치된 LED들이 서로 교차되는 방향으로 순차적으로 발광된다.
일 예로 상기 제 1발광그룹(G1)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G1LED1)가 기판의 좌측 최하단에 배치되고, 이후의 LED들(G1LED2 … G1LEDn)이 상기 제 1LED(G1LED1)로부터 반시계 방향으로 기판의 중심부를 향해 들어가도록 배치되면, 상기 제 4발광그룹(G4)에 속하는 LED들은 이들과 교차되어 발광되도록 상기 제 4발광그룹(G4)에서 가장 먼저 발광되는 제 1LED(G4LED1)는 상기 제 1발광그룹(G1)에서 가장 나중에 발광되는 제 n LED(G1LEDn)에 인접하게 기판의 중심부에 배치되고, 이후의 LED들(G4LED2 … G4LEDn)이 상기 제 1LED(G4LED1)로부터 시계 방향으로 기판의 가장자리부를 향해 나가도록 배치될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 발광 면을 구비하는 기판;
    상기 기판의 발광 면 상에 배치되며, 제 1 내지 제 m발광 그룹(m은 2이상의 양의 정수)으로 나뉘어지는 복수의 발광 다이오드들;
    상기 기판 상에 배치되며, 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라 상기 제 1 내지 제 m발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들의 순차 구동을 제어하는 LED 드라이브 IC를 포함하며,
    상기 기판은 복수의 영역으로 구분되되,
    상기 각 영역은 적어도 2개의 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들로 구성되는 복수의 발광 세그먼트들을 포함하며,
    상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량은 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일함을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 세그먼트는 서로 다른 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들이 인접하게 배치되어 구성됨을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 영역 중 일 영역에 포함된 발광 세그먼트들 간의 평균 전류량은 서로 동일함을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 영역 중 일 영역에 포함된 발광 세그먼트들은 이를 구성하는 발광 다이오드들의 개수가 서로 동일함을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 영역 중 일 영역에 포함된 발광 세그먼트들은 각각 제 1발광구간 동안 발광되는 적어도 하나의 제 1발광 다이오드 및 제 2발광구간 동안 발광되는 적어도 하나의 제 2발광 다이오드를 포함하며,
    상기 발광 세그먼트에 포함되는 상기 제 2발광 다이오드의 개수는 상기 제 1발광 다이오드의 개수보다 크거나 같음을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들은 기판의 가장자리부에서 기판의 중심부로 들어가는 방향으로 순차적으로 발광됨을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들은 기판의 중심부에서 기판의 가장자리부로 나가는 방향으로 순차적으로 발광됨을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들 중 적어도 하나의 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들은 다른 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들과 교차되는 방향으로 순차 발광됨을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 LED 드라이브 IC는 제 1 내지 제 m LED 드라이브 IC들로 구현됨을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 각 영역들은 서로 동일한 형상임을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 각 영역들은 서로 동일한 면적임을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  12. 발광 면을 구비하는 기판;
    상기 기판의 발광 면 상에 배치되며, 제 1 내지 제 m발광 그룹(m은 2이상의 양의 정수)으로 나뉘어지는 복수의 발광 다이오드들;
    상기 기판 상에 배치되며, 생성된 정류전압의 전압레벨에 따라 상기 제 1 내지 제 m발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들의 순차 구동을 제어하는 LED 드라이브 IC를 포함하며,
    상기 기판은 복수의 영역으로 구분되되,
    상기 각 영역에는 적어도 2개의 발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들이 배치되고,
    상기 각 영역에 대응되는 발광 그룹들은 각 영역 별로 서로 상이함을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 영역들의 개수는 상기 발광 그룹들의 개수의 1/2임을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들이 배치된 영역에는 상기 제 m발광 그룹에 속하는 발광 다이오드들도 배치됨을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 각 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량은 이에 인접한 영역에 배치된 발광 다이오드들의 평균 전류량과 실질적으로 동일함을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 LED 드라이브 IC는 제 1 내지 제 m LED 드라이브 IC들로 구현됨을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 각 영역들은 서로 동일한 형상임을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 각 영역들은 서로 동일한 면적임을 특징으로 하는 교류 직접구동 방식의 LED 조명장치.
KR1020150003444A 2014-12-12 2015-01-09 교류 직접구동 방식의 led 조명장치 KR20160071991A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201414569237A 2014-12-12 2014-12-12
US14/569,237 2014-12-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160071991A true KR20160071991A (ko) 2016-06-22

Family

ID=56107586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150003444A KR20160071991A (ko) 2014-12-12 2015-01-09 교류 직접구동 방식의 led 조명장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20160071991A (ko)
WO (1) WO2016093422A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081722B1 (en) * 2005-02-04 2006-07-25 Kimlong Huynh Light emitting diode multiphase driver circuit and method
KR101964442B1 (ko) * 2011-01-28 2019-04-01 서울반도체 주식회사 Ｌｅｄ 구동회로 패키지
KR102006007B1 (ko) * 2011-04-19 2019-08-01 이동일 Ｌｅｄ 구동 장치 및 이를 이용한 ｌｅｄ 구동 방법
EP2793534A4 (en) * 2011-12-16 2015-11-11 Seoul Semiconductor Co Ltd LIGHT EMITTING DIODE ATTACHMENT (LED)
US9041303B2 (en) * 2013-03-29 2015-05-26 Posco Led Company Ltd. AC LED lighting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016093422A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2911479B1 (en) Light emitting device driving module
US9041303B2 (en) AC LED lighting apparatus
US8749147B2 (en) LED circuit
JP5912184B2 (ja) 半導体発光素子を適用した照明装置
US8841851B2 (en) Light emitting diode driving apparatus
US9538591B2 (en) Lighting apparatus
JP2016115685A (ja) 交流駆動方式のｌｅｄ照明装置およびその駆動方法
US8471481B2 (en) Lighting apparatus using PN junction light-emitting element and dimming method thereof
US20160374170A1 (en) Led module
US20190320513A1 (en) Light-emitting diode lighting module and lighting apparatus including the same
KR101387540B1 (ko) Ｌｅｄ 구동회로 및 그 구동방법
KR101431614B1 (ko) 발광 다이오드 조명등 및 발광 다이오드 조명 장치
JP6411261B2 (ja) Ｌｅｄ駆動回路
KR102165446B1 (ko) 발광 다이오드 구동 장치
KR102654416B1 (ko) 발광 다이오드 조명 장치
US8754588B2 (en) Illumination apparatus
KR20160071991A (ko) 교류 직접구동 방식의 led 조명장치
KR101226415B1 (ko) 반도체 발광소자 조명장치
JP6054563B1 (ja) 照明装置
KR102297781B1 (ko) 발광소자 구동회로
KR101555775B1 (ko) 교류 led 구동회로
JP2015011998A (ja) 発光ダイオード照明装置
KR20160012286A (ko) 조명 장치
KR102003365B1 (ko) Led 구동 장치
KR20160116527A (ko) 조명 장치 및 그의 제어 회로

Legal Events

Date Code Title Description
G15R Request for early opening
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid