KR20160104681A - 발광 다이오드 구동 장치 및 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

2차 광의 잔광을 저감한다. LED 칩(13) 및 KSF 형광체(15)를 구비한 LED(11)와, 캐소드(11C)에 접속된 제1 출력 회로(5)ㆍ제2 출력 회로(6)를 구비하고, PWM 신호가 "H"에서 상기 제1 출력 회로는 구동하고 상기 캐소드로부터 IF가 흐르고, PWM 신호가 "L"에서 상기 제1 출력 회로는 구동을 정지하고, 상기 제2 출력 회로는 상기 캐소드로부터 상기 오프셋 전류가 흐른다.

Description

발광 다이오드 구동 장치 및 조명 장치{LIGHT-EMITTING DIODE DRIVER AND ILLUMINATION DEVICE}
본 발명은 발광 다이오드 구동 장치 및 조명 장치에 관한 것이다.
소위 액정 TV(텔레비전)에 사용되고 있는 백라이트에는, 1차 광으로서의 청색광을 발광하는 LED 칩과, 당해 청색광에 의해 여기되어 2차 광으로서 적색광을 발광하는 적형광체 및 녹색광을 발광하는 녹형광체가 사용된다. 당해 백라이트는 청색광, 녹색광 및 적색광이 혼색됨으로써 백색광을 출사한다.
특허문헌 1에는, 적색 발광을 나타내는 질화물계 형광체인 2가의 Eu 부활(付活) CaAlSiN3(이하, CASN 형광체라 칭함)와, 녹색 발광을 나타내는 녹형광체를, 청색광을 발광하는 청색 LED에 의해 여기하여, 백색광을 나타내는 발광 소자가 개시되어 있다.
또한, 녹색 발광을 나타내는 형광체로서는, 예를 들어 특허문헌 2에 나타내는 Eu 부활 β형 SiAlON 형광체가 종래부터 적절하게 사용되어 왔다.
청색 LED와 적형광체와 녹형광체의 조합에 의해 백색광을 발광하는 조명 장치를, 액정 TV의 백라이트 광원으로서 사용하는 경우, 형광체로서의 발광 스펙트럼의 피크 파장이 보다 좁은 것을 사용함으로써, 액정 TV의 색 재현성이 향상되는 경향이 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 형광체인 CASN 형광체를 사용한 경우, 적형광체의 발광 스펙트럼의 파장 폭이 80㎚ 이상으로 되기 때문에, 적색의 색 재현성이 충분하지 않다.
따라서, 짙은 적색을 표시할 수 있는 액정 TV 등의 표시 장치를 실현하기 위해, 특허문헌 3에 기재되는 Mn4 + 부활 K2SiF6의 형광체(이하, KSF 형광체라 칭함)를 사용한 백라이트의 개발이 진행되고 있다. KSF 형광체는, CASN 형광체와 비교하여 피크 파장이 협스펙트럼이며, CASN 형광체를 사용한 경우와 비교하여 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2006-16413호 공보(2006년 1월 19일 공개)」 일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2005-255895호 공보(2005년 9월 22일 공개)」 일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2010-93132호 공보(2010년 4월 22일 공개)」 국제 공개 특허 공보 「WO2009/110285호 공보(2009년 9월 11일 국제 공개)」 일본 특허 공표 제2009-528429호 공보(2009년 8월 6일 공표) 일본 특허 공개 제2007-49114호 공보(2007년 2월 22일 공개)
여기서, 액정 TV의 대부분은, 화상을 영상 신호의 프레임 주파수의 정수배인 60Hz, 120Hz 또는 240Hz로 묘화하고 있다. LED가 고속으로 점등ㆍ소등할 수 있는 것을 이용하여, 일시적으로 백라이트를 소등시켜 불필요한 영상을 유저에게 보여주지 않는 표시를 실현할 수 있다.
예를 들어, 액정 화면에, 다음 프레임의 영상으로 바꾸어 묘화하고 있는 도중에는, 백라이트를 일시적으로 소등시킴으로써 잔상감을 저감할 수 있다. 또한, 우안용의 영상과 좌안용의 영상을 교대로 표시하는 프레임 시퀀셜 방식에 의해 3D(3차원) 표시할 때, 화면 전체에 영상을 다 묘화할 때까지 백라이트를 일시적으로 소등함으로써, 우안과 좌안의 그림이 혼재된 영상(크로스 토크)을 저감시킬 수 있다.
이 기능을 실현하는 경우, 백라이트에 사용되고 있는 LED의 구동 방식으로서 점등과 소등을 반복하는 PWM(Pulse Width Modulation) 구동 방식이 사용되지만, 그 점등ㆍ소등의 타이밍은 액정 패널에의 묘화와 동기하여 행해지기 때문에, PWM 주기는 영상 신호의 프레임 주파수의 정수배인 60Hz, 120Hz 또는 240Hz가 사용되는 경우가 많다.
특허문헌 3에 기재된 적형광체(KSF 형광체)를 사용하면, 좁은 스펙트럼을 갖는 발광이 얻어져 색 재현성을 향상시킬 수 있지만, KSF 형광체는, 발광 강도가 1/e(e는 자연대수의 밑)로 될 때까지의 시간(잔광 시간이라 칭함)이 약 10〔㎳〕으로, CASN 형광체의 잔광 시간보다 100∼1000배 정도 길다.
그 때문에, 액정 패널에의 표시와 동기시킨 조광 주파수(PWM 조광)에서 LED를 점등ㆍ소등시키는 경우, 도 19에 도시한 바와 같이, LED 중 LED 칩으로부터의 구형파인 청색광이 소등하고 있는 타이밍이라도, 당해 LED 칩으로부터의 청색광에 의해 여기되어 발광한 KSF 형광체로부터 적색광의 잔광이 존재한다. 이 KSF 형광체로부터의 적색광의 잔광에 기인하여, 표시 영상에 착색되어 보이는 현상이나, 3D 표시 시에 좌우 영상이 섞여 보이는 소위 크로스 토크 현상 등의 문제가 발생한다. 이 크로스 토크는, 예를 들어 화면 상을 텔롭 문자가 흐르는 영상 등에 있어서 현저하게 발생하고, 텔롭의 일부가 빨갛게 착색되어 보인다.
또한, 도 19에서는, PWM 구동 주파수 120Hz, Duty25％로 백라이트를 구동시켰을 때의 KSF 형광체의 응답 파형을 도시하고 있다.
본 발명은, 상기의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은, 2차 광의 잔광을 저감시킨 발광 다이오드 구동 장치 및 조명 장치를 얻는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 구형파의 신호 레벨에 따라서 변화하는 구동 전류에 의해 구동되며, 당해 구동 전류에 대응하는 휘도의 1차 광을 발광하는 발광 다이오드 칩과, 당해 1차 광에 의해 여기되어 2차 광을 발광하는 형광체를 갖고, 상기 1차 광과 상기 2차 광의 혼색광을 출사하는 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드 칩과 접속되며, 상기 구동 전류가 출력되는 상기 발광 다이오드의 출력단에, 각각 접속되어 있는 제1 출력 회로 및 제2 출력 회로를 구비하고, 상기 제1 출력 회로는, 상기 구형파의 신호 레벨이 "H"일 때 구동하고, 상기 출력단으로부터 제1 전류를 출력시킴으로써 상기 발광 다이오드 칩을 발광시키는 한편, 상기 구형파의 신호 레벨이 "L"일 때 구동을 정지하고, 상기 제2 출력 회로는, 상기 구형파의 신호 레벨이 "L"일 때, 상기 출력단으로부터, 상기 제1 전류보다 전류값이 낮은 제2 전류를 출력시킴으로써 상기 발광 다이오드 칩을 발광시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 2차 광의 잔광을 저감시킨 발광 다이오드 구동 장치 및 조명 장치를 얻는다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2의 (a)는 실시 형태 1에 따른 LED를 사용한 조명 장치의 일부를 확대하여 도시하는 평면도이고, (b)는 (a)에 도시하는 조명 장치의 단면도이다.
도 3은 실시 형태 1에 따른 LED의 단면도이다.
도 4는 KSF 형광체의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 5는 CASN 형광체의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 6은 제1 비교예에 따른 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7은 제2 비교예에 따른 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8의 (a)는 제1 및 제2 비교예에 따른 PWM 신호를 도시하고 (b)는 제1 및 제2 비교예에 따른 IF 신호를 도시하고 (c)는 제1 및 제2 비교예에 따른 LED의 발광의 모습을 도시하는 도면이다.
도 9의 (a)는 실시 형태 1의 LED 구동 회로에 따른 PWM 신호를 도시하고 (b)는 실시 형태 1의 LED 구동 회로에 따른 IF 신호를 도시하고 (c)는 실시 형태 1의 LED 구동 회로에 따른 LED의 발광의 모습을 도시하는 도면이다.
도 10은 오프셋 전류와 잔광의 관계를 도시하는 도면이다.
도 11은 오프셋 전류와 동화상 성능 개선의 관계를 도시하는 도면이다.
도 12는 실시 형태 2에 따른 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 13은 실시 형태 3에 따른 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 14는 실시 형태 4에 따른 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 15의 (a)는 실시 형태 4에 따른 LED 구동 회로의 제1 PWM 신호 PWM을 도시하고 (b)는 실시 형태 4에 따른 LED 구동 회로의 제2 PWM 신호 PWM을 도시하고 (c)는 실시 형태 4에 따른 LED 구동 회로의 IF 신호를 도시하고 (d)는 실시 형태 4에 따른 LED 구동 회로의 LED의 발광의 모습을 도시하고 있다.
도 16은 실시 형태에 따른 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 17은 각 실시 형태에 따른 LED 구동 회로에서 사용되는 각 신호의 값의 일례를 도시하는 도면이다.
도 18은 제1 비교예에 따른 LED 구동 회로(130) 및 실시 형태 5에 따른 LED 구동 회로에서 사용되는 각 신호의 값의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 KSF 형광체를 사용한 종래의 LED에 있어서 PWM 신호에 의한 LED의 청색광과 적색광의 발광의 모습을 도시하는 도면이다.
도 20은 실시 형태 2에 따른 LED 구동 회로의 변형예인 LED 구동 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
〔실시 형태 1〕
이하, 본 발명의 실시 형태 1에 대하여, 상세하게 설명한다.
(조명 장치(1)의 구성)
먼저, 본 실시 형태에 따른 LED(발광 다이오드)(11)를 사용한 조명 장치(71)에 대하여 설명한다. 도 2의 (a)는 실시 형태 1에 따른 LED(11)를 사용한 조명 장치(71)의 일부를 확대하여 도시하는 평면도이고, (b)는 (a)에 도시하는 조명 장치(71)의 단면도이다.
도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 조명 장치(71)는 기판(72), 복수의 LED(11) 및 도광판(75)을 구비하고 있다. 또한, 조명 장치(71)는 복수의 LED(11)의 구동을 제어하기 위해, 도 2에는 도시하지 않은 LED 구동 회로부(도 1 참조)도 구비하고 있다.
도광판(75)은 전체가 직사각형이며, 소정의 두께를 갖고 있는 투명 부재이다. 이 도광판(75)은 광 입사부(75a)로부터 입사되는 광을 면 형상으로 방사하도록, 광 방사면(75b)의 각 부로부터 광을 취출할 수 있는 구조를 갖고 있고, 아크릴 등의 투명 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 도광판(75)의 일변측의 단면은 광이 입사하는 광 입사부(75a)로서 기능한다.
기판(72)은 가늘고 긴 직사각형(단책형)으로 형성되어 있다. 기판(72)은 복수의 LED(11)를 실장하는 실장면에, LED(11)에의 급전을 위한 도시하지 않은 프린트 배선이 형성되어 있다. 또한, 기판(72)의 양단부 또는 한쪽의 단부에는, 프린트 배선에 접속되는 도시하지 않은 정극 단자 및 부극 단자가 설치되어 있다. 이 정극 단자 및 부극 단자에 외부로부터의 급전을 위한 배선이 접속됨으로써, LED(11)가 급전된다.
기판(72) 상에는, 기판(72)의 길이 방향을 따라서 1열로 복수의 LED(11)가 실장되어 있다. 복수의 LED(11)는, 기판(72)의 길이 방향을 따라서 각각 직렬로 접속되어 있다.
기판(72) 및 LED(11)는 광원부(77)를 구성하고 있다. 이 광원부(77)는 복수의 LED(11)의 각각의 LED 칩(발광 다이오드 칩)(13)으로부터의 출사광이 도광판(75)의 광 입사부(75a)에 입사하도록, 복수의 LED(11)의 각각의 발광면이 광 입사부(75a)에 대향하고, 또한 도광판(75)과 근접하는 위치에 배치되어 있다.
(LED 구동 회로(30))
도 1을 사용하여, 조명 장치(71)가 구비하는 LED 구동 회로(발광 다이오드 구동 장치)(30)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 실시 형태 1에 따른 LED 구동 회로(30)의 구성을 도시하는 블록도이다.
LED 구동 회로(30)는 애노드 전압 생성 회로(1)와, 제1 출력 회로(5)를 갖는 정전류 회로(2)와, PWM 신호 생성 회로(PWM 신호 생성부)(3)와, 제2 출력 회로(6)와, LED(11)를 구비하고 있다. 제1 출력 회로(5)는 스위칭 소자(4)를 포함한다. 제2 출력 회로(6)는 저항(7)을 포함한다.
LED(11)는 LED 칩(13)에 흘리는 순전류의 입력단인 애노드(11A)와, LED 칩(13)에 흐른 순전류를 LED(11)의 외부로 출력하기 위한 출력단인 캐소드(11C)를 갖는다. LED 구동 회로(30)는 이 LED(11)를 복수 갖고, 각각의 LED(11)는 직렬 접속, 또는 병렬 접속되어 있다. 또한, LED 구동 회로(30)가 갖는 LED(11)의 개수는 하나만이어도 된다.
LED(11)는, 애노드 전압 생성 회로(1)로부터 애노드 전압 신호가 입력되고, LED 칩(13)에 IF(순전류(구동 전류))가 흐름으로써 백색광을 발광한다.
애노드 전압 생성 회로(1)는 LED(11)를 점등시키기 위해 필요한 애노드 전압 신호를 출력하는 회로이다. 애노드 전압 생성 회로(1)는 상기 생성한 애노드 전압 신호를, LED(11)의 애노드(11A)에 출력함으로써, LED(11)가 점등하는 데에 필요한 VF(순전압)값을 공급한다.
정전류 회로(2)는 PWM 신호 생성 회로(3), LED(11)의 캐소드(11C), 제2 출력 회로(6)와 접속되어 있다. PWM 신호 생성 회로(3)는 정전류 회로(2)와 접속되어 있음과 함께, 제1 출력 회로(5)인 스위칭 소자(4)와 접속되어 있다. 애노드 전압 생성 회로(1)는 정전류 회로(2) 및 LED(11)의 애노드(11A)와 접속되어 있다. LED(11)는 애노드(11A)가 애노드 전압 생성 회로(1)와 접속되어 있고, 캐소드(11C)가 스위칭 소자(4)와 접속되어 있음과 함께, 제2 출력 회로인 저항(7)의 일단과 접속되어 있다. 저항(7)은 일단이 LED(11)의 캐소드(11C)와 접속되어 있고, 타단은 전기적으로 접지되어 있다.
정전류 회로(2)는 LED(11)에 일정한 전류를 흘림으로써, 당해 LED(11)를 일정한 전류로 점등시키는 회로이다.
정전류 회로(2)는 LED(11)의 LED 칩(13)에 흘리는 IF값을 설정할 수 있고, LED 드라이버나 정전류 드라이버 등으로 표현할 수도 있다.
스위칭 소자(4)는 정전류 회로(2)에 내장되어 있고, PWM 신호 생성 회로(3) 및 LED(11)의 캐소드(11C)와 접속되어 있다. 스위칭 소자(4)는 PWM 신호 생성 회로(3)로부터 입력되는 PWM 신호의 주파수와 Duty비에 대응하여 ON/OFF한다. 스위칭 소자(4)는, PWM 신호의 신호 레벨이 "H"일 때 ON(도통)하고, PWM 신호의 신호 레벨이 "L"일 때 OFF(비도통)로 된다. 환언하면, 스위칭 소자(4)가 ON함으로써 제1 출력 회로(5)는 구동하는 한편, 스위칭 소자(4)가 OFF로 됨으로써, 제1 출력 회로(5)는 구동을 정지한다.
이에 의해 LED(11)는, 일정한 전류로 점등, 소등을 반복한다.
스위칭 소자(4)로서는, NchFET 등, 각종 스위칭 소자를 사용할 수 있다.
또한, 정전류 회로(2)는 스위칭 소자(4)에 입력되는 전압을 모니터하여, LED(11)의 VF(순전압)값에 따라서, 애노드 전압 생성 회로(1)에 피드백을 행하여, 적절한 애노드 전압으로 조정할 수 있는 기능을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 정전류 회로(2)는 애노드 전압 생성 회로(1)에 접속되고, LED(11)의 VF에 따라서 애노드 전압을 조정하기 위한 피드백 신호를, 애노드 전압 생성 회로(1)에 출력한다.
구체적으로는, 스위칭 소자(4)에 입력되는 전압이란, 스위칭 소자(4)가 ON하였을 때에, 애노드 전압 생성 회로(1)로부터 출력된 전압으로부터, LED(11)를 점등시키기 위해 필요한 VF값을 뺀 전압(조정용 전압이라 칭함)이다.
정전류 회로(2)는 상기 조정용 전압을, 소정의 기준 전압과 비교한다. 그리고, 정전류 회로(2)는 상기 조정용 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 경우, 애노드 전압을 올리도록 지시하는 피드백 신호를 애노드 전압 생성 회로(1)에 출력한다. 이에 의해 애노드 전압 생성 회로(1)는 애노드 전압을 올린다. 한편, 정전류 회로(2)는 조정용 전압이 상기 기준 전압보다 높은 경우, 애노드 전압을 내리도록 지시하는 피드백 신호를 애노드 전압 생성 회로(1)에 출력한다. 이에 의해, 애노드 전압 생성 회로(1)는 애노드 전압을 내린다.
이와 같이, 정전류 회로(2)는 LED(11)의 VF값에 따라서 적절한 애노드 전압을 생성시킬 수 있다. 상기 기준 전압은, 정전류 회로(2)에 내장해도 된다. 또는 외부로부터 공급해도 된다.
더욱 상세하게는, 상기 기준 전압을 만약 1.0V로 하면, 스위칭 소자(4)에 입력되는 전압이 1.0V를 하회한 경우, 정전류 회로(2)는 애노드 전압 생성 회로(1)에 애노드 전압을 올리는 피드백 신호를 출력한다. 또한, 스위칭 소자(4)에 입력되는 전압이 1.0V를 상회한 경우, 정전류 회로(2)는 애노드 전압 생성 회로(1)에 애노드 전압을 내리는 피드백 신호를 출력한다.
PWM 신호 생성 회로(3)는 High(제1 레벨. 이하 "H"로 표기함)/Low(제2 레벨. 이하 "L"로 표기함)를 포함하는 펄스 신호이며 조광 신호인 PWM 신호를 발생하고, 당해 발생시킨 PWM 신호를 정전류 회로(2)에 출력한다. 또한, PWM 신호 생성 회로(3)는 외부로부터의 제어에 의해 상기 PWM 신호의 주파수와 Duty비를 변경할 수 있다.
또한, 이하에서는, 스위칭 소자(4)는 PWM 신호가 "H"일 때 ON하고, "L"일 때 OFF하는 것으로서 설명한다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 스위칭 소자(4)는 PWM 신호가 "L"(제1 레벨)일 때 ON하고, "H"(제2 레벨)일 때 OFF해도 된다.
제2 출력 회로(6)는 LED(11)의 캐소드(11C)측으로부터 저항(7)을 통해 LED(11)에 전류를 흘리는 회로이다. LED(11)의 캐소드(11C)의 전압값과, LED(11)에 흘리는 전류(IF)값으로부터, 저항(7)의 저항값이 결정된다. 스위칭 소자(4)가 OFF인 경우도, 이 저항(7)을 통해 LED(11)에 전류가 흘러, LED(11)가 점등한다. 환언하면, 본 실시 형태에서는, 제2 출력 회로(6)는 제1 출력 회로(5)의 구동 상태에 관계없이, 항상 구동되고 있다.
이와 같이, LED 구동 회로(30)에서는, 스위칭 소자(4)의 ON/OFF에 관계없이 항상 LED(11)가 점등하고 있기 때문에, 외부로부터의 제어에 의해 애노드 전압 생성 회로(1)를 ON/OFF할 수 있는 기능을 갖게 하는 쪽이 바람직하다.
스위칭 소자(4)가 ON일 때, LED(11)는, IF(제1 전류)를 캐소드(11C)로부터 제1 출력 회로(5)인 스위칭 소자(4) 및 제2 출력 회로(6)인 저항(7)에 흘림으로써, 백색광을 발광한다. 한편, 스위칭 소자(4)가 OFF일 때, LED(11)는, 오프셋 전류(제2 전류)를 캐소드(11C)로부터, 제1 출력 회로(5)와 제2 출력 회로(6) 중 제2 출력 회로(6)인 저항(7)에만 흘림으로써, 백색광을 발광한다.
스위칭 소자(4)가 OFF일 때에 LED(11)에 흐르는 오프셋 전류의 값은, 스위칭 소자(4)가 ON일 때에 LED(11)에 흐르는 IF의 값보다 낮다. 이 때문에, 스위칭 소자(4)가 OFF일 때에 점등하는 LED(11)의 휘도는, 스위칭 소자(4)가 ON일 때에 점등하는 LED(11)의 휘도보다 낮다.
(LED(11)의 구성)
도 3을 사용하여, LED(11)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3은 LED(11)의 단면도이다.
LED(11)는, 일례로서 LED 칩(13)이 중앙에 실장되어 있다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, LED(11)는 패키지(12), LED 칩(13), 수지(14), KSF 형광체(형광체, 적색 형광체, Mn4 + 부활(賦活) 복합 불소화물 형광체)(15) 및 녹형광체(녹색 형광체)(17)를 갖고 있다.
패키지(12)는 하나의 오목부인 캐비티(오목부)(12a)가 형성되어 있다. 캐비티(12a)는 오목부 내의 저면에 LED 칩(13)을 실장함과 함께, 오목부 내측면을 반사면으로 하기 위해, 패키지(12)에 형성된 공간이다. 이 패키지(12)는 나일론계 재료로 형성되어 있고, 도시하지 않은 리드 프레임이 패키지(12)에 있어서의 캐비티(12a) 내의 저면에 노출되도록 인서트 성형에 의해 형성되어 있다. 이 리드 프레임은, 노출되는 부분에서 2분할되어 있다.
패키지(12)는 오목부인 캐비티(12a) 내측면을 형성하는 반사면을 갖고 있다. 이 반사면은, LED 칩(13)으로부터의 출사광을 LED(11)의 외부로 반사하도록, 고반사율의 Ag 또는 Al을 포함하는 금속막이나 백색 실리콘으로 형성되는 것이 바람직하다.
LED 칩(13)은 PWM 신호의 신호 레벨에 따라서 변화하는 전류에 대응하는 휘도의 1차 광을 발광한다.
LED 칩(13)은, 예를 들어 도전성 기판을 갖는 질화갈륨(GaN)계 반도체 발광 소자로서, 도시는 하지 않지만, 도전성 기판의 저면에 저면 전극이 형성되고, 그 반대의 면에 상부 전극이 형성되어 있다. LED 칩(13)의 출사광(1차 광)은 피크 파장이 430㎚ 이상 480㎚ 이하의 범위의 청색광이며, 특히 450㎚ 부근에 피크 파장을 갖는다.
또한, LED 칩(13)(청색 LED 칩)은 상기의 리드 프레임에 있어서의 노출부의 일방측에 도전성의 납땜재에 의해 다이 본드되어 있다. 또한, LED 칩(13)은 LED 칩(13)의 상부 전극과 리드 프레임에 있어서의 노출부의 타방측이 도시하지 않은 와이어에 의해 와이어 본드되어 있다. 이와 같이, LED 칩(13)은 리드 프레임과 전기적으로 접속되어 있다. 여기에서는, 상면 및 하면에 전극이 있는 타입의 LED 칩으로 설명하고 있지만, 상면에 2개의 전극을 갖는 타입의 LED를 사용해도 상관없다.
수지(14)는 캐비티(12a) 내에 충전됨으로써, LED 칩(13)이 배치된 캐비티(12a)를 밀봉하고 있다. 또한, 수지(14)는 파장이 짧은 1차 광에 대하여 내구성이 높은 것이 요구되기 때문에, 실리콘 수지가 적절하게 사용된다. 수지(14)의 표면은 광이 출사되는 발광면을 형성하고 있다.
수지(14)에는, LED 칩(13)으로부터 발광되는 1차 광에 의해 각각 여기되어, 2차 광으로서, 적색광을 발광하는 KSF 형광체(15)와, 녹색광을 발광하는 녹형광체(17)가 분산되어 있다.
KSF 형광체(15)는 금지 전이에 의해 적색광을 발광하는 형광체(이하, 금지 전이 타입의 형광체라 칭하는 경우가 있음)이다.
수지(14)에 분산되는 적형광체(형광체)는 금지 전이에 의해 적색광을 발광하는 형광체이다. 적형광체는, 특히 피크 파장의 파장 폭이 약 30㎚ 이하인 협스펙트럼을 갖는 형광체 재료가 바람직하다.
또한, 수지(14)에 분산되는 적형광체로서, 적어도, 금지 전이 타입의 형광체가 분산되어 있으면 된다. 또한, 수지(14)에는, 적형광체로서, 금지 전이 타입의 형광체 외에, CASN 형광체와 같은 허용 전이에 의해 적색광을 발광하는 형광체(이하, 허용 전이 타입의 형광체라 칭하는 경우가 있음) 등, 2종류의 형광체가 분산되어도 되고, 또한 3종류 이상의 적형광체가 분산되어 있어도 된다. 또한, 녹형광체(17)는 필요에 따라서 수지(14)에 분산시키면 되고, 없어도 된다.
KSF 형광체(15)는 수지(14)에 분산되어 있고, 금지 전이에 의해 적색광을 발광하는 적형광체의 일례이다. KSF 형광체(15)는 1차 광인 청색광에 의해 여기되어, 1차 광보다도 장파장인 적색(피크 파장이 600㎚ 이상 780㎚ 이하)의 2차 광을 발한다. KSF 형광체(15)는 Mn4+ 부활 K2SiF6 구조를 갖는 형광체이다.
KSF 형광체(15)는 피크 파장의 파장 폭이 약 30㎚ 이하로 좁고, 고순도의 적색광을 발광한다.
도 4는 KSF 형광체(15)의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 도 5는 CASN 형광체의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 금지 전이 타입의 형광체인 KSF 형광체(15)는, 허용 전이 타입의 형광체인 CASN 형광체와 비교하여, 630㎚ 근방인 피크 파장 폭이 좁은 협스펙트럼을 갖는 것을 알 수 있다. 이 KSF 형광체(15)와 같이, 발광 스펙트럼에 있어서의 피크 파장의 파장 폭은 30㎚ 이하 정도가 바람직하다. 이와 같이, 발광 스펙트럼에 있어서의 피크 파장의 파장 폭이 협스펙트럼인 발광 스펙트럼쪽이, 발광시키는 것을 목적으로 하는 적색의 파장대 이외의 색의 파장대가 포함될 비율이 낮고, 또한 목적으로 하는 적색의 파장대가, 그 이외의 다른 색의 파장대와, 보다 명확하게 분리된다. 이 때문에, 색 재현성이 넓은 LED(11)를 얻을 수 있다.
KSF 형광체(15)는 LED 칩(13)보다 광을 소등하는 응답 속도가 느리다. LED 칩(13)으로부터의 1차 광이 소등하였을 때에 있어서의 KSF 형광체(15)로부터의 2차 광의 발광 강도가 1/e(e는 자연대수의 밑)로 될 때까지 필요로 하는 시간인 KSF 형광체(15)의 잔광 시간은, 약 7㎳∼8㎳ 정도이다. 또한, KSF 형광체(15)로부터의 2차 광이, 거의 완전히 점등ㆍ소등하기 위해서는 약 10㎳ 정도 필요하다.
또한, LED 칩(13)으로부터의 1차 광이 소등하였을 때에 있어서의 CASN 형광체로부터의 2차 광의 발광 강도가 1/e(e는 자연대수의 밑)로 될 때까지 필요로 하는 시간인 CASN 형광체의 잔광 시간은, 1㎲∼10㎲ 정도이다.
즉, 금지 전이 타입의 형광체인 KSF 형광체의 잔광 시간은, 허용 전이 타입의 형광체인 CASN 형광체의 잔광 시간보다 100배∼1000배 길게 되어 있다. 환언하면, 금지 전이 타입의 형광체인 KSF 형광체의 응답 속도는, 허용 전이 타입의 형광체인 CASN 형광체의 응답 속도의 100배 내지 1000배 느리다고 하는 것이다.
Mn4 + 부활 K2SiF6 구조를 갖는 형광체 이외에도, 피크 파장의 파장 폭이 좁고 적형광체로서 사용할 수 있는 재료로서, Mn4 + 부활 Mg 플루오로게르마늄산 형광체 등을 들 수 있다. 또한, 금지 전이에 의해 적색광을 발광하는 적형광체는, 하기 일반식 (A1)∼(A8)에 나타내는 Mn4 + 부활 복합 불화물 형광체 중 어느 하나이어도 된다.
Figure pct00001
(상기 일반식 (A1)에 있어서, A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4 중 어느 하나, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고, M은 Al, Ga, In 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)
Figure pct00002
(상기 일반식 (A2)에 있어서, A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4 중 어느 하나, 또는 이들의 조합으로부터 선택되고, M은 Al, Ga, In 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)
Figure pct00003
(상기 일반식 (A3)에 있어서, [ ] 내의 M은 Al, Ga, In 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)
Figure pct00004
(상기 일반식 (A4)에 있어서, A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)
Figure pct00005
(상기 일반식 (A5)에 있어서, A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택되고, M은 Ge, Si, Sn, Ti, Zr 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)
Figure pct00006
(상기 일반식 (A6)에 있어서, E는 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택되고, M은 Ge, Si, Sn, Ti, Zr 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)
Figure pct00007
(상기 일반식 (A8)에 있어서, A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로부터 선택됨)
또한, 수지(14)에 분산되는 적형광체는, Mn4 + 부활 K2SiF6 구조를 갖는 형광체 이외에도, 예를 들어 하기 일반식 (A9), 또는 일반식 (A10)에 의해 실질적으로 표현되는 4가의 망간 부활 불화 4가 금속염 형광체이어도 된다.
Figure pct00008
일반식 (A9)에 있어서, MII는 Li, Na, K, Rb 및 Cs로부터 선택되는 적어도 1종의 알칼리 금속 원소를 나타내고, 밝기 및 분체 특성의 안정성으로부터, MII는 K인 것이 바람직하다. 또한 일반식 (A9)에 있어서, MIII는 Ge, Si, Sn, Ti 및 Zr로부터 선택되는 적어도 1종의 4가의 금속 원소를 나타내고, 밝기 및 분체 특성의 안정성으로부터, MIII는 Ti인 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (A9)에 있어서, Mn의 조성비(농도)를 나타내는 h의 값은 0.001≤h≤0.1이다. h의 값이 0.001 미만인 경우에는, 충분한 밝기가 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있고, 또한 h의 값이 0.1을 초과하는 경우에는, 농도 소광 등에 의해, 밝기가 크게 저하된다고 하는 문제가 있기 때문이다. 밝기 및 분체 특성의 안정성으로부터, h의 값은 0.005≤h≤0.5인 것이 바람직하다.
일반식 (A9)로 표현되는 적형광체로서는, 구체적으로는, K2(Ti0.99Mn0.01)F6, K2(Ti0.9Mn0.1)F6, K2(Ti0.999Mn0.001)F6, Na2(Zr0.98Mn0.02)F6, Cs2(Si0.95Mn0.05)F6, Cs2(Sn0.98Mn0.02)F6, K2(Ti0.88Zr0.10Mn0.02)F6, Na2(Ti0.75Sn0.20Mn0.05)F6, Cs2(Ge0.999Mn0.001)F6, (K0.80Na0.20)2(Ti0.69Ge0.30Mn0.01)F6 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00009
일반식 (A10)에 있어서, MIII는, 상술한 일반식 (A9)에 있어서의 MIII와 동일하게 Ge, Si, Sn, Ti 및 Zr로부터 선택되는 적어도 1종의 4가의 금속 원소를 나타내고, 마찬가지의 이유로부터, MIII는 Ti인 것이 바람직하다. 또한 일반식 (A10)에 있어서, MIV는 Mg, Ca, Sr, Ba 및 Zn으로부터 선택되는 적어도 1종의 알칼리 토금속 원소를 나타내고, 밝기 및 분체 특성의 안정성으로부터, MIV는 Ca인 것이 바람직하다. 또한, 일반식 (A10)에 있어서, Mn의 조성비(농도)를 나타내는 h의 값은, 상술한 일반식 (A9)에 있어서의 h와 동일하게 0.001≤h≤0.1이며, 마찬가지의 이유로부터, 0.005≤h≤0.5인 것이 바람직하다.
일반식 (A10)으로 표현되는 적형광체로서는, 구체적으로는, Zn(Ti0.98Mn0.02)F6, Ba(Zr0.995Mn0.005)F6, Ca(Ti0.995Mn0.005)F6, Sr(Zr0.98Mn0.02)F6 등을 들 수 있지만, 물론 이것에 한정되는 것은 아니다.
녹형광체(17)(녹형광체)는 수지(14)에 분산되어 있다. 녹형광체(17)는 1차 광인 청색광에 의해 여기되어, 1차 광보다도 장파장의 녹색(피크 파장이 500㎚ 이상 550㎚ 이하)의 2차 광을 발하는 형광체이다.
녹형광체(17)로서는, 하기 일반식 (B1)로 표현되는 2가의 Eu 부활 산질화물 형광체인 β형 SiAlON, 또는 하기 일반식 (B2)로 표현되는 2가의 Eu 부활 규산염 형광체이어도 된다.
Figure pct00010
일반식 (B1)에 있어서, Eu의 조성비(농도)를 나타내는 a의 값은 0.005≤a≤0.4이다. a의 값이 0.005 미만인 경우에는, 충분한 밝기가 얻어지지 않기 때문이며, 또한 a의 값이 0.4를 초과하는 경우에는, 농도 소광 등에 의해, 밝기가 크게 저하되기 때문이다. 또한, 분체 특성의 안정성, 모체의 균질성으로부터, 상기 일반식 (B1)에 있어서의 a의 값은 0.01≤a≤0.2인 것이 바람직하다. 또한, 일반식 (B1)에 있어서, Si의 조성비(농도)를 나타내는 b 및 Al의 조성비(농도)를 나타내는 c는 b+c=12를 만족시키는 수이며, O의 조성비(농도)를 나타내는 d 및 N의 조성비(농도)를 나타내는 e는 d+e=16을 만족시키는 수이다.
일반식 (B1)로 표현되는 녹형광체(17)로서는, 구체적으로는, Eu0.05Si11.50Al0.50O0.05N15.95, Eu0 . 10Si11 . 00Al1 . 00O0 . 10N15 .90, Eu0 . 30Si9 . 80Al2 . 20O0 . 30N15 .70, Eu0.15Si10.00Al2.00O0.20N15.80, Eu0 . 01Si11 . 60Al0 . 40O0 . 01N15 .99, Eu0 . 005Si11 . 70Al0 . 30O0 . 03N15 .97 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00011
일반식 (B2)에 있어서, YI는 Mg, Ca 및 Sr로부터 선택되는 적어도 1종의 알칼리 토금속 원소를 나타내고, 고효율의 모체를 얻기 위해서는, YI는 Sr인 것이 바람직하다.
일반식 (B2) 중, YI의 조성비(농도)를 나타내는 f의 값은 0<f≤0.55이고, f의 값이 이 범위 내임으로써, 510∼540㎚의 범위의 녹색계 발광을 얻을 수 있다. f의 값이 0.55를 초과하는 경우에는, 황색을 띤 녹색계 발광으로 되어, 색 순도가 나빠져 버린다. 또한, 효율, 색 순도의 관점에서는, f의 값은 0.15≤f≤0.45의 범위의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한 일반식 (B2)에 있어서, Eu의 조성비(농도)를 나타내는 g의 값은 0.03≤g≤0.10이다. g의 값이 0.03 미만인 경우에는, 충분한 밝기가 얻어지지 않기 때문이며, 또한 g의 값이 0.10을 초과하는 경우에는, 농도 소광 등에 의해, 밝기가 크게 저하되기 때문이다. 또한, 밝기 및 분체 특성의 안정성으로부터, g의 값은 0.04≤g≤0.08의 범위 내인 것이 바람직하다.
일반식 (B2)로 표현되는 녹형광체(17)로서는, 구체적으로는, 2(Ba0.70Sr0.26Eu0.04)ㆍSiO2, 2(Ba0 . 57Sr0 . 38Eu0 . 05)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 53Sr0 . 43Eu0 . 04)OㆍSiO2, 2(Ba0.82Sr0.15Eu0.03)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 46Sr0 . 49Eu0 . 05)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 59Sr0 . 35Eu0 . 06)OㆍSiO2, 2(Ba0.52Sr0.40Eu0.08)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 85Sr0 . 10Eu0 . 05)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 47Sr0 . 50Eu0 . 03)OㆍSiO2, 2(Ba0.54Sr0.36Eu0.10)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 69Sr0 . 25Ca0 . 02Eu0 . 04)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 56Sr0 . 38Mg0 . 01Eu0 . 05)OㆍSiO2, 2(Ba0 . 81Sr0 . 13Mg0 . 01Ca0 . 01Eu0 . 04)OㆍSiO2 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 녹형광체(17)로서는, 하기 일반식 (B3)으로 표현되는 2가의 Eu 부활 규산염 형광체이어도 된다.
Figure pct00012
일반식 (B3)에 있어서, M1은 Mg, Ca, Sr 및 Ba로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 나타내고, g는 0.005≤g≤0.10을 만족시키는 수를 나타낸다.
일반식 (B3)으로 표현되는 소위 BOSE 알칼리 토금속 규산염 형광체는 CASN 형광체와 마찬가지로, 발광 강도가 1/e로 될 때까지의 시간인 잔광 시간이 10㎲ 이하인 허용 전이 타입의 형광체이다.
상기와 같이 구성되는 LED(11)에서는, LED 칩(13)으로부터 출사되는 1차 광(청색광)이 수지(14)를 통과함에 따라, 그 일부가, KSF 형광체(15)를 여기하여 2차 광(적색광)으로 변환되고, 녹형광체(17)를 여기하여 2차 광(녹색광)으로 변환된다. 이와 같이, LED(11)로부터는, 청색의 1차 광과, 적색 및 녹색의 2차 광이 혼색되어 백색광(혼색광) W0이 LED(11)의 외부로 방사된다.
(비교예에 대하여)
다음에, 도 6∼도 8을 사용하여, 비교예에 따른 LED 구동 회로의 구성 및 LED의 발광 강도에 대하여 설명한다.
도 6은 제1 비교예에 따른 LED 구동 회로(130)의 구성을 도시하는 블록도이다. LED 구동 회로(130)는 도 1에 도시한 LED 구동 회로(30)로부터, 제2 출력 회로(6)를 제외한 구성이다. LED 구동 회로(130)는 애노드 전압 생성 회로(101)와, 스위칭 소자(104)를 갖는 정전류 회로(102)와, PWM 신호 생성 회로(103)와, LED(111)를 구비하고 있다.
PWM 신호 생성 회로(103)는 "H"/"L"을 포함하는 펄스 신호이며 조광 신호인 PWM 신호를 발생하고, 당해 발생시킨 PWM 신호를 정전류 회로(102)에 출력한다.
다음에, 당해 PWM 신호를 정전류 회로(102)가 받으면, 정전류 회로(102)에 내장되어 있는 스위칭 소자(104)는 당해 PWM 신호의 주파수와 Duty비에 대응하여 ON/OFF한다.
애노드 전압 생성 회로(101)는 LED(111)가 점등하기 위해 필요한 VF(순전압)를 생성하고, LED(111)의 애노드(111A)에 출력한다.
그리고, 정전류 회로(102)에 내장된 스위칭 소자(104)가 ON으로 되면, LED(111)의 애노드(111A)로부터 캐소드(111C)를 통해 정전류 회로(102)에 IF가 흐르고, 스위칭 소자(104)가 OFF로 되면, IF가 흐르지 않는다.
LED(111)는, 애노드 전압 생성 회로(101)로부터 애노드 전압 신호가 입력되고, LED(111)가 구비하는 LED 칩에 IF(순전류)가 흐름으로써 백색광을 발광한다.
이와 같이, LED(111)에는, 스위칭 소자(104)가 ON일 때만 IF가 흘러 백색광을 발광하고, 스위칭 소자(104)가 OFF일 때는 IF가 흐르지 않고 소등한다.
도 7은 제2 비교예에 따른 LED 구동 회로(131)의 구성을 도시하는 블록도이다. LED 구동 회로(131)는 도 6에 도시한 LED 구동 회로(130)에 있어서의 정전류 회로(102)로부터, 스위칭 소자(104)를 분리한 구성이다. LED 구동 회로(131)는 LED 구동 회로(130) 중 정전류 회로(102) 대신에, 전류 제어 회로(121), 스위칭 소자(104) 및 저항(107)을 구비한다.
전류 제어 회로(121)는 PWM 신호 생성 회로(103)로부터 입력되는 PWM 신호가 "H"일 때는, 스위칭 소자(104)를 ON하고, 애노드 전압 생성 회로(101)로부터 출력된 VF(순전압)에 의해, LED(111)의 애노드(111A)로부터 캐소드(111C)와, 스위칭 소자(104), 저항(107)을 통해 IF가 흐르고, 이 결과, LED(111)는 백색광을 발광한다.
한편, 전류 제어 회로(121)는 PWM 신호 생성 회로(103)로부터 입력되는 PWM 신호가 "L"일 때는, 스위칭 소자(104)를 OFF하고, LED(111)에 IF는 흐르지 않고, LED(111)는 소등한다.
IF값은, 스위칭 소자(104)가 ON하였을 때의 저항(107) 간의 전압값과, 저항(107)의 저항값에 의해 결정된다. 전류 제어 회로(121)는 스위칭 소자(104)와 저항(107) 간의 전압이 항상 일정해지도록 모니터한다. 예를 들어, 스위칭 소자(104)와 저항(107) 간의 전압을 1.0V로 되도록 조정하는 것으로 한다. 이 전압이 1.0V 이하인 경우, 전류 제어 회로(121)는 애노드 전압 생성 회로(101)에, 애노드 전압을 올리는 피드백 신호를 출력(피드백)하고, 1.0V 이상인 경우에는, 애노드 전압 생성 회로(101)에, 애노드 전압을 내리는 피드백 신호를 출력한다. 이 결과, 항상 스위칭 소자(104)와 저항(107) 간의 전압은 1.0V로 되고, 저항값과의 계산에 의해 일정한 전류가 흐르게 된다.
도 8을 사용하여, LED 구동 회로(130ㆍ131)의 LED(111)의 발광의 모습에 대하여 설명한다.
도 8의 (a)는 제1 및 제2 비교예에 따른 PWM 신호를 도시하고, (b)는 제1 및 제2 비교예에 따른 IF 신호를 도시하고, (c)는 제1 및 제2 비교예에 따른 LED의 발광의 모습을 도시하고 있다.
도 8의 (c)에 있어서, LED 칩의 발광은, LED(111)가 갖는 LED 칩이 출사하는 청색광의 발광의 모습을 도시하고, KSF 형광체에 의한 적색의 잔광은, 1차 광인 LED 칩으로부터의 청색광이 소등한 후의 KSF 형광체의 잔광을 도시하고 있다. 또한, PWM 신호 생성 회로(103)로부터 정전류 회로(102)에 공급되는 PWM 신호의 주파수는 120Hz, Duty는 25％, IF는 50㎃, 적형광체는 KSF 형광체, 녹형광체는 Eu 부활 β형 SiAlON 형광체이다.
도 8에 도시한 바와 같이, LED 칩(13)은 PWM 신호의 "H"ㆍ"L" 기간에 대응하여 구형파로 되도록 발광하고 있다.
그러나, 도 8에 도시한 바와 같이, KSF 형광체의 응답 속도가 느리기 때문에, PWM 신호가 "H"로부터 "L"로 전환되었을 때, 환언하면, 점등하고 있는 LED 칩이 소등하였을 때, KSF 형광체가 발광하는 적색광이 순식간에 사라지지 않고, PWM 신호가 "L"일 때도 KSF 형광체로부터의 적색광은 잔광으로서 남아 있다. LED 구동 회로(130ㆍ131)는 이 잔광에 기인하여, 표시 영상에 착색되어 보이는 현상이 발생한다.
(LED 구동 회로(30)의 주된 효과에 대하여)
다음에, 도 1, 도 9∼도 11을 사용하여, 본 실시 형태에 따른 LED 구동 회로(30)의 주된 효과에 대하여 설명한다.
도 9의 (a)는 LED 구동 회로(30)에 관한 PWM 신호를 도시하고 (b)는 LED 구동 회로(30)에 관한 IF 신호를 도시하고 (c)는 LED 구동 회로(30)에 관한 LED의 발광의 모습을 도시하고 있다.
제1 및 제2 비교예와 마찬가지로, PWM 신호 생성 회로(3)로부터 정전류 회로(2)에 공급되는 PWM 신호의 주파수는 120Hz, Duty는 25％이다. 또한, LED(11)의 적형광체는 KSF 형광체(15), 녹형광체(17)는 Eu 부활 β형 SiAlON 형광체이다.
LED(11)의 캐소드(11C)로부터 제2 출력 회로(6)에 흘리는 전류(오프셋 전류라 칭함)를 예를 들어 2㎃로 하면, PWM 신호가 "L"일 때, 즉, 스위칭 소자(4)가 OFF일 때도 LED(11)에는 2㎃의 오프셋 전류가 흐르고, 당해 IF는 LED(11)의 캐소드(11C)로부터 저항(7)에 흐른다. 이와 같이, LED 구동 회로(30)에서는, PWM 신호가 "L"일 때도 LED(11)는 약간 백색광을 점등(미소 점등)한다.
이와 같이, PWM 신호가 오프일 때도 LED(11)에 항상 2㎃의 오프셋 전류를 흘리는 경우, PWM 신호가 온일 때의 IF는 최댓값인 50㎃가 아니라, 최댓값보다 낮은 44.9㎃로 함으로써, 1프레임당의 전력(밝기)을 제1 및 제2 비교예에 따른 LED 구동 회로(130ㆍ131)와 마찬가지로 할 수 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, LED 구동 회로(30)에서는, PWM 신호가 "H"로부터 "L"로 전환되었을 때, KSF 형광체(15)에 의한 적색광이 순식간에 사라지지 않고 잔광으로서 남지만, PWM 신호가 "L"이라도 LED(11)에 2㎃의 오프셋 전류를 흘리고 있기 때문에, LED(11)의 백색광이 점등한다. 즉, LED 구동 회로(30)에 의하면, PWM 신호가 오프인 기간에 있어서, KSF 형광체(15)에 의한 잔광 성분으로서의 적색광과, 1차 광(LED 칩(13)의 청색광) 및 2차 광(KSF 형광체(15)에 의한 적색광 및 녹형광체(17)에 의한 녹색광)을 포함하는 백색광이 혼색되어, 표시 영상에 적색이 착색되어 보이는 현상이 저감된다.
즉, KSF 형광체(15)의 선명한 적색에, 백색광이 혼색됨으로써 채도가 낮아져, 화면 상을 흐르는 텔롭 문자의 일부가 착색되는 적색이 눈에 띄기 어렵게 된다. 도 9에 도시한 PWM 신호의 Duty와 오프셋 전류는 변동시켜도 된다.
도 10은 오프셋 전류와 잔광의 관계를 도시하는 도면이다. 도 11은 오프셋 전류와 동화상 성능 개선의 관계를 도시하는 도면이다.
도 10의 횡축은 잔광의 양을 나타내고, 종축은 IF에 대한 오프셋 전류의 비율을 나타낸다. 도 11의 횡축은 동화상 성능을 나타내고 종축은 IF에 대한 오프셋 전류의 비율을 나타낸다. 예를 들어 IF=50㎃, 오프셋 전류 2㎃의 경우, IF에 대한 오프셋 전류의 비율은 4％로 된다.
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 오프셋 전류를 올리면, PWM 신호가 "L"일 때에 LED(11)가 점등하는 백색광의 광 강도가 증가한다. 이 때문에, 적색광의 잔광(착색)은 적어지지만, 동화상의 표시 성능은 저하된다.
즉 동화상 성능과, 잔광의 저감은 트레이드 오프의 관계에 있기 때문에, LED 구동 회로(30)가 사용되는 표시 장치 등의 사용 조건에 따라서 적시 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 오프셋 전류를 너무 올리면 PWM 조광 자체의 의미가 없어진다. 즉, IF의 전류값에 비례하여, 오프셋 전류의 전류값을 변동시킨다.
이 때문에, IF에 대한 오프셋 전류의 전류값의 비율은, 10％ 이하가 바람직하다. 또한 형광체의 잔광에 의한 착색 현상이 보이기 쉬운 PWM 신호의 발신 주파수 120Hz 이하의 구동 조건에 대하여, 본 발명에 의한 구동 방법은 유효하다. 이에 의해, LED 구동 회로(30)가 사용되는 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 있어서의 동화상의 표시 성능의 저하를 억제하면서, 또한, KSF 형광체(15)의 잔광을 저감할 수 있다.
IF에 대한 오프셋 전류의 전류값의 비율은, 2∼3％ 정도 이상인 것이 바람직하다. 오프셋 전류값이 너무 낮으면, 실질적으로 당해 오프셋 전류를 흘리는 효과를 얻을 수 없기 때문이다.
이상과 같이 LED 구동 회로(30)에 의하면, PWM 신호의 신호 레벨이 "H"일 때는, LED(11)의 캐소드(11C)로부터 제1 출력 회로(5)에 IF가 흐름으로써, LED(11)의 LED 칩(13)은 1차 광을 발광한다. 이에 의해, 당해 1차 광과, KSF 형광체(15) 및 녹형광체(17)로부터의 2차 광이 혼색된 백색광이 LED(11)로부터 출사된다.
한편, PWM 신호의 신호 레벨이 "L"일 때는, 제1 출력 회로(5)는 구동을 정지하고, LED(11)로부터 제1 출력 회로(5)에 IF는 흐르지 않는다. 그러나, 제2 출력 회로(6)는 캐소드(11C)로부터, IF보다 값이 낮은 오프셋 전류를, 자신의 회로에 흘림으로써 출력시킨다. 이 때문에, PWM 신호의 신호 레벨이 "L"일 때도, LED 칩(13)은 IF에 의한 1차 광보다 휘도가 낮은 1차 광을 발광하고, 이에 의해, LED(11)는 백색광을 미소 점등한다.
제1 출력 회로(5)와, 제2 출력 회로(6)는 병렬로 접속되어 있다. 이 때문에, 제1 출력 회로(5)가 구동을 정지하고 있을 때도, 제2 출력 회로(6)를 통해 LED(11)에 오프셋 전류가 흘러, LED(11)를 미소 점등시킬 수 있다.
이와 같이, LED 구동 회로(30)에 의하면, 정전류 회로(2)의 스위칭 소자(4)가 OFF로 되어 KSF 형광체(15)의 잔광이 발생하는 기간이라도, 제2 출력 회로(6)에 의해 LED(11)는 미소한 휘도의 백색광을 점등하기 때문에, 잔광의 적색광과 백색광이 혼색되어, 잔광의 시인성을 저감할 수 있다.
이상과 같이, LED 구동 회로(30)나 조명 장치(71)를 사용하여 액정 텔레비전을 구성함으로써, KSF 형광체로 대표되는 금지 전이 타입 형광체의 잔광 시간에 기인하는 착색 현상을 저감할 수 있다.
여기서, 엄밀하게 말하면 텔레비전 방송 등의 영상 신호의 프레임 주파수로서, 120Hz, 60Hz, 60/1.001Hz, 50Hz, 30Hz, 30/1.001Hz, 25Hz, 24Hz, 24/1.001Hz 등이 있지만, 여기에서는 간이하게 설명하기 위해, 현재, 일본에서 사용되고 있는 텔레비전 방송 규격의 프레임 주파수를 고려하여, 액정 패널에의 표시를 60Hz 및 그 정수배를 베이스로 한 주파수로 설명하였다.
그러나, KSF 형광체로 대표되는 금지 전이 타입 형광체의 잔광 시간에 기인하는 착색 현상은 액정 패널에의 표시가 120Hz 이하일 때에 눈에 띄기 쉽기 때문에, 본 발명에 따른 LED 구동 회로(30)나 조명 장치(71)를 액정 텔레비전에 적용함으로써, 일본에 있어서 현재 사용되고 있는 텔레비전 방송 규격에 기초하는 주파수뿐만 아니라, 타국 등, 다른 텔레비전 방송 규격에서 사용되고 있는 프레임 주파수에 대해서도 유효하다. 즉, KSF 형광체로 대표되는 금지 전이 타입 형광체의 잔광 시간에 기인하는 착색 현상을 저감할 수 있다.
또한, 이것은, 이하의 다른 실시 형태에서 설명하는 LED 구동 회로에 대해서도 마찬가지이다.
〔실시 형태 2〕
본 발명의 실시 형태 2에 대하여, 도 12 및 도 20에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1에서 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.
도 12는 실시 형태 2에 따른 LED 구동 회로(발광 다이오드 구동 장치)(31)의 구성을 도시하는 블록도이다. LED 구동 회로(31)는 제2 출력 회로(6) 대신에 제2 출력 회로(61)와 PWM 신호 생성 회로(3A)를 구비하는 점에서, LED 구동 회로(30)와 상이하다. LED 구동 회로(31)의 다른 구성은 LED 구동 회로(30)와 마찬가지이다.
제2 출력 회로(61)는 저항(7) 외에, 스위칭 소자(41)를 구비하고 있다. LED(11)의 캐소드(11C)는 제1 출력 회로(5)인 스위칭 소자(4)와 접속되어 있음과 함께, 제2 출력 회로(61)의 스위칭 소자(41)의 입력단과도 접속되어 있다. 스위칭 소자(41)의 출력단은 저항(7)의 일단과 접속되어 있고, 저항(7)의 타단은 전기적으로 접지되어 있다. PWM 신호 생성 회로(3A)는, 스위칭 소자(41)와 접속되어 있다.
PWM 신호 생성 회로(3A)는 스위칭 소자(41)에 PWM 신호를 출력한다.
LED 구동 회로(31)에서는, 스위칭 소자(4)와, 스위칭 소자(41)를 개별로 제어함으로써, 스위칭 소자(4)가 ON일 때는, 스위칭 소자(41)는 OFF로 할 수 있다. 한편, 스위칭 소자(4)가 OFF일 때는, 스위칭 소자(41)는 ON으로 할 수 있다.
또한, 외부로부터의 제어에 의해 PWM 신호 생성 회로(3)와, PWM 신호 생성 회로(3A)로부터의 PWM 신호의 출력을 정지하면, 스위칭 소자(4)와, 스위칭 소자(41)의 양쪽이 OFF하여, LED(11)를 소등시킬 수 있다.
또한, 스위칭 소자(41)에, PWM 신호 생성 회로(3)로부터 출력되는 펄스를, 도 20에 도시한 대로 인버터(8)를 통해 반전시킨 펄스를 입력해도 된다.
도 20은 실시 형태 2에 따른 LED 구동 회로(31)의 변형예인 LED 구동 회로(발광 다이오드 구동 장치)(31A)의 구성을 도시하는 블록도이다. LED 구동 회로(31A)는, PWM 신호 생성 회로(3A) 대신에 인버터(8)를 구비하는 점에서, LED 구동 회로(31)와 상이하다.
인버터(8)는 입력단이 PWM 신호 생성 회로(3)와 접속되고, 출력단이 스위칭 소자(41)와 접속되어 있다. LED 구동 회로(31A)에 의하면, 인버터(8)를 설치함으로써, 스위칭 소자(4)에 입력되는 PWM 신호와는 "H"ㆍ"L"이 반전된 PWM 신호를 스위칭 소자(41)에 입력할 수 있다.
이에 의해, 스위칭 소자(4)와, 스위칭 소자(41)의 ON 및 OFF를 반전시킬 수 있다.
LED 구동 회로(31)에 의하면, PWM 신호 생성 회로(3)로부터 정전류 회로(2)에 출력되는 PWM 신호가 "H"일 때, 스위칭 소자(4)는 ON으로 되고, 동시에 PWM 신호 생성 회로(3A)로부터 스위칭 소자(41)에 출력되는 PWM 신호를 "L"로 함으로써, 스위칭 소자(41)는 OFF로 된다. 이 때문에, PWM 신호가 "H"일 때, LED(11)에 흐른 IF는, 캐소드(11C)로부터, 제1 출력 회로(5)와 제2 출력 회로(61) 중, 제1 출력 회로(5)에만 흐른다. 이에 의해, LED(11)는 백색광을 점등한다.
한편, PWM 신호 생성 회로(3)로부터 정전류 회로(2)에 출력되는 PWM 신호가 "L"일 때, 스위칭 소자(4)는 OFF로 되고, 동시에 PWM 신호 생성 회로(3A)로부터 스위칭 소자(41)에 출력되는 PWM 신호를 "H"로 함으로써, 스위칭 소자(41)는 ON으로 된다. 이 때문에, LED(11)에 흐른 IF는, 캐소드(11C)로부터, 제1 출력 회로(5)와 제2 출력 회로(61) 중, 제2 출력 회로(61)에만 흐른다. 이에 의해, PWM 신호 생성 회로(3)로부터 정전류 회로(2)에 출력되는 PWM 신호가 "L"일 때도, LED(11)는 미소한 휘도의 백색광을 점등한다.
이 결과, LED 구동 회로(31)에 의하면, 정전류 회로(2)의 스위칭 소자(4)가 OFF로 되어 KSF 형광체(15)의 잔광이 발생하는 기간이라도, 제2 출력 회로(61)에 의해 LED(11)는 미소한 휘도의 백색광을 점등하기 때문에, 잔광의 적색광과 백색광이 혼색되어, 잔광의 시인성을 저감할 수 있다. 도 20에 도시한 LED 구동 회로(31A)도, LED 구동 회로(31)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 12에 있어서는, PWM 신호 생성 회로(3)와, PWM 신호 생성 회로(3A)의 양쪽으로부터, "L"의 PWM 신호를 출력함으로써, 스위칭 소자(4)와 스위칭 소자(41)가 모두 OFF로 되어, LED(11)는 소등한다.
이상과 같이, LED 구동 회로(31)에 의하면, 정전류 회로(2)와, 제2 출력 회로(61)의 각각의 구동을 개별로 제어하는 것이 가능하기 때문에, 실시 형태 1에서 설명한 LED 구동 회로(30)와 비교하여, 애노드 전압 생성 회로(1)로부터의 출력을 정지하지 않고(출력한 채로), 스위칭 소자(4와 41)를 OFF로 함으로써 LED(11)를 소등할 수 있다.
〔실시 형태 3〕
본 발명의 실시 형태 3에 대하여, 도 13에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1, 2에서 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.
도 13은 실시 형태 3에 따른 LED 구동 회로(발광 다이오드 구동 장치)(32)의 구성을 도시하는 블록도이다. LED 구동 회로(32)는 정전류 회로(2) 대신에, 전류 제어 회로(21) 및 제1 출력 회로(51)를 구비하는 점에서, LED 구동 회로(30)와 상이하다. LED 구동 회로(32)의 다른 구성은 LED 구동 회로(30)와 마찬가지이다. LED 구동 회로(32)에서는, 제1 출력 회로(51)가 전류 제어 회로(21)의 외부에 배치되어 있는 점에서, LED 구동 회로(30)와 상이하다. 제1 출력 회로(51)는 스위칭 소자(42)와 저항(73)을 구비하고 있다.
전류 제어 회로(21)는 제1 입력단이 PWM 신호 생성 회로(3)와 접속되어 있고, 제2 입력단이 스위칭 소자(42)의 제1 출력단과 접속되어 있다. 전류 제어 회로(21)의 제1 출력단은 애노드 전압 생성 회로(1)와 접속되어 있고, 제2 출력단은 스위칭 소자(42)와 접속되어 있다.
LED(11)의 캐소드(11C)는 제1 출력 회로(51)의 스위칭 소자(42)의 제2 입력단 및 제2 출력 회로(6)인 저항(7)의 일단과 접속되어 있다.
제1 출력 회로(51)는, 스위칭 소자(42)의 제1 입력단은 전류 제어 회로(21)의 제2 출력단과 접속되고, 제2 입력단은 LED(11)의 캐소드(11C)와 접속되어 있다. 스위칭 소자(42)의 출력단은, 전류 제어 회로(21)의 제2 입력단과, 저항(73)의 일단과 접속되어 있다. 저항(73)의 타단은 전기적으로 접지되어 있다.
전류 제어 회로(21)에서는, 전류는 스위칭 소자(42)를 경유하여, GND에 대하여 전류가 흐른다. 전류 제어 회로(21)를 사용한 경우, LED(11)의 IF값은 스위칭 소자(42)에 가해지는 전압과 GND 사이의 저항에 의해 결정된다. 그리고, 스위칭 소자(42)에 가해지는 전압을 일정하게 유지할 필요가 있기 때문에, 애노드 전압 생성 회로(1)에의 피드백 신호는 필수로 된다.
일례로서, 스위칭 소자(42)에 NchFET를 사용한 경우, 스위칭 소자(42)의 제1 입력단이 게이트 단자, 제2 입력단이 드레인 단자, 제1 출력단이 소스 단자로 된다.
PWM 신호 생성 회로(3)로부터 출력된, "H"ㆍ"L"의 PWM 신호는, 전류 제어 회로(21)에 입력되고, 전류 제어 회로(21)는 스위칭 소자(42)를 ON/OFF시키는 PWM 신호를 출력한다.
이때, 전류 제어 회로(21)는 스위칭 소자(42)를 ON시키기 위해 필요한 전압으로 올리는 기능을 가져도 된다. 예를 들어, PWM 신호 생성 회로(3)로부터는, 3.3V의 PWM 신호("H")가 출력되고, NchFET의 게이트 단자의 ON 전압이 10V로 된 경우, 3.3V의 신호를 12V 등으로 올려 스위칭 소자(42)에 출력하는 기능을 나타낸다.
애노드 전압 생성 회로(1)는 LED(11)를 점등시키기 위해 필요한 애노드 전압 신호를 생성하고, 당해 생성한 애노드 전압 신호를 LED(11)의 애노드(11A)에 출력함으로써, LED(11)에 공급한다.
그리고, LED(11)의 캐소드(11C)로부터, 스위칭 소자(42), 제2 출력 회로(6)의 저항(7)에 IF가 흐름으로써, LED(11)는 백색광을 발광한다.
전류 제어 회로(21)는 PWM 신호 생성 회로(3)로부터 입력되는 PWM 신호가 "H"일 때는, 스위칭 소자(42)를 ON하고, LED(11)에 전류가 흘러, LED(11)가 점등한다.
이 경우, 애노드 전압 신호로부터 LED(11)의 VF값을 뺀 전압과, 저항(73)의 저항값에 의해, 제2 출력 회로에 흐르는 전류값이 결정되고, 또한 스위칭 소자(42)가 ON하였을 때의 저항(73) 간의 전압값과, 저항(73)의 저항값에 의해 제1 출력 회로(1)에 흐르는 전류가 결정된다.
전류 제어 회로(21)는 스위칭 소자(42)가 ON하여 LED(11)가 점등하였을 때에, 스위칭 소자(42)와 저항(73) 간의 전압이 항상 일정해지도록 전압값을 모니터하고, 그 결과를 애노드 전압 생성 회로(1)에 피드백한다.
예를 들어, 스위칭 소자(42)와 저항(73) 간의 전압을 1.0V로 되도록 조정하는 것으로 한다. 이 전압이 1.0V 이하인 경우, 전류 제어 회로(21)는 애노드 전압 생성 회로(1)에, 애노드 전압을 올리는 피드백 신호를 출력(피드백)하고, 1.0V 이상인 경우에는, 전류 제어 회로(21)는 애노드 전압 생성 회로(1)에, 애노드 전압을 내리는 피드백 신호를 출력한다. 이에 의해, 항상 스위칭 소자(42)와 저항(73) 간의 전압은 1.0V로 되고, 저항값이 20Ω인 경우에는 IF=50㎃의 전류가 LED(11)에 흐르게 된다.
한편, 전류 제어 회로(21)는 PWM 신호 생성 회로(3)로부터 입력되는 PWM 신호가 "L"일 때는, 스위칭 소자(42)를 OFF함으로써, 전류는 제2 출력 회로(6)의 저항(7)에만 흐르게 된다. 예를 들어, 스위칭 소자(42)를 OFF하였을 때에 LED(11)의 캐소드(11C)에 가해지는 전압이 10V이고 저항(7)이 5㏀인 경우, 제2 출력 회로(6)에는 IF=2㎃의 전류가 흐른다. 이에 의해, LED(11)는 스위칭 소자(42)가 ON하였을 때에 흐르는 IF=50㎃일 때의 밝기에 비해, 약 2/(50+2)의 밝기로 미소 점등하게 된다.
따라서, 스위칭 소자(42)가 PWM 신호의 주파수와 Duty비에 따라서 ON/OFF함으로써, 일정한 전류로 LED(11)는 점등ㆍ미소 점등을 반복한다.
LED(11)는, 애노드(11A)에 애노드 전압 신호가 입력되면, IF를 캐소드(11C)로부터, 제2 출력 회로(6)에 흘린다. 이에 의해, LED(11)는, PWM 신호가 "L"일 때, 즉, 스위칭 소자(42)가 OFF일 때도, 제2 출력 회로(6)에 전류가 흐름으로써 백색광을 미소 점등한다.
LED 구동 회로(32)에 의하면, LED(11)의 직렬시키는 개수가 많아진 경우, 즉, VF가 정전류 회로의 정격(내압)을 초과하는 경우라도, 스위칭 소자(42)만 정격을 올리는 것만으로, 전류 제어 회로(21) 등 회로의 파손을 방지할 수 있다.
〔실시 형태 4〕
본 발명의 실시 형태 4에 대하여, 도 14 및 도 15에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1∼3에서 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.
도 14는 실시 형태 4에 따른 LED 구동 회로(발광 다이오드 구동 장치)(33)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 15의 (a)는 LED 구동 회로(33)의 제1 PWM 신호 PWM1을 도시하고, (b)는 LED 구동 회로(33)의 제2 PWM 신호 PWM2를 도시하고, (c)는 LED 구동 회로(33)의 IF 신호를 도시하고, (d)는 LED 구동 회로(33)의 LED(11)의 발광의 모습을 도시하고 있다.
도 14에 도시한 LED 구동 회로(33)는 정전류 회로(2), PWM 신호 생성 회로(3) 및 제2 출력 회로(6) 대신에, 정전류 회로(22) 및 PWM 신호 생성 회로(PWM 신호 생성부)(3B)를 구비하는 점에서, LED 구동 회로(30)와 상이하다. LED 구동 회로(33)의 다른 구성은 LED 구동 회로(30)와 마찬가지이다. LED 구동 회로(33)에서는, 제1 출력 회로(5) 외에 제2 출력 회로(62)도 정전류 회로(22)에 내장되어 있다.
PWM 신호 생성 회로(3B)는, 제1 PWM 신호 PWM1과, 제2 PWM 신호 PWM2를 생성하고, 생성한 각각의 제1 PWM 신호 PWM1 및 제2 PWM 신호 PWM2를 정전류 회로(22)에 출력한다.
도 15의 (a) (b)에 도시한 바와 같이, 제2 PWM 신호 PWM2는, 제1 PWM 신호 PWM1이 "L"일 때, "H"로 되는 신호이다. 제2 PWM 신호 PWM2는, 제1 PWM 신호 PWM1의 하강과 동시에 상승한다. 제2 PWM 신호 PWM2는, 제1 PWM 신호 PWM1보다 고주파수의 신호이다. 일례로서, 제1 PWM 신호 PWM1의 주파수는 120Hz, 제2 PWM 신호 PWM2의 주파수는 240Hz이다. 또한, Duty는, 제1 PWM 신호 PWM1 및 제2 PWM 신호 PWM2 모두 25％이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 정전류 회로(22)는 제1 출력 회로(5)와, 제2 출력 회로(62)를 갖는다. 제1 출력 회로(5)는 스위칭 소자(4)를 포함한다. 제2 출력 회로(62)는 스위칭 소자(43)를 포함한다.
스위칭 소자(4)는 PWM 신호 생성 회로(3B)로부터 입력된 제1 PWM 신호가 "H"일 때 ON으로 되고, "L"일 때 OFF로 된다. 스위칭 소자(43)는 PWM 신호 생성 회로(3B)로부터 입력된 제2 PWM 신호가 "H"일 때 ON으로 되고, "L"일 때 OFF로 된다. 즉, 스위칭 소자(43)는 스위칭 소자(4)가 OFF일 때 ON으로 되고, 스위칭 소자(4)가 ON일 때는 OFF로 된다.
그리고, LED(11)의 캐소드(11C)로부터, 스위칭 소자(4) 또는 스위칭 소자(43)에 IF가 흐름으로써, LED(11)는 백색광을 발광한다. LED(11)의 캐소드(11C)로부터 스위칭 소자(43)에 흐르는 전류가, LED(11)를 미소 점등시키기 위한 오프셋 전류이다.
LED 구동 회로(33)에서는, 병렬로 접속된 제1 출력 회로(5)와 제2 출력 회로(62)의 각각에, 제1 PWM 신호 PWM1 또는 제2 PWM 신호 PWM2를 개별로 입력함으로써, 제1 출력 회로(5)와 제2 출력 회로(62)를 병렬로 구동시킬 수 있다. 이 때문에, 제1 출력 회로(5)가 ON함으로써 LED(11)에 흘리는 IF의 값에 따라, 제2 출력 회로(62)가 ON함으로써 LED(11)에 흘리는 오프셋 전류를 임의로 변화시키는 것이 가능해진다.
또한, 정전류 회로(22)는 2개의 스위칭 소자(4)와 스위칭 소자(43)를 갖는, 각각 개별로 제어 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 스위칭 소자(4)가 OFF일 때에, 스위칭 소자(43)를 PWM 제어함으로써, LED(11)에 흘리는 오프셋 전류의 ON/OFF를 전환하는 것도 가능해진다.
이 경우의 LED(11)의 발광 강도를 도 15에 도시한다. 도 15에서는, 스위칭 소자(4)에 입력하는 제1 PWM 신호 PWM1이 "H"로부터 "L"로 됨과 동시에, 스위칭 소자(43)에 입력하는 제2 PWM 신호 PWM2가 "L"로부터 "H"로 되어 있다.
제2 PWM 신호 PWM2는, 제1 PWM 신호 PWM1보다 높은 주파수인 240Hz이고, Duty는 제1 PWM 신호 PWM1과 동일한 25％이기 때문에, 제1 PWM 신호 PWM1이 "L"인 동안에, 제2 PWM 신호 PWM2는 2회 펄스를 출력하고 있다.
도 15의 (c)에 도시한 바와 같이, 펄스 형상의 오프셋 전류의 값을 2㎃로 한 경우, 도 8의 (c)에 도시한 LED의 1프레임당의 발광 강도와 맞추기 위해, IF는 최댓값인 50㎃에 대해 49.6㎃로 한다.
도 15의 (d)에 도시한 바와 같이, 스위칭 소자(4)가 OFF로 되어 LED(11)에 KSF 형광체에 의한 적색의 잔광이 발생하기 시작했을 때, 즉 제1 PWM 신호 PWM1이 "H"로부터 "L"로 되었을 때에, 제2 출력 회로(62)를 ON시킴으로써, LED(11)에 백색광을 미소 발광시킨다. 이에 의해, KSF 형광체에 의한 적색광의 잔광과 백색광이 혼색되어, 잔광의 시인성을 저감시킬 수 있다.
또한, LED 구동 회로(33)에서는, 제1 출력 회로(5)가 OFF일 때 즉 적색광의 잔광이 발생하고 있을 때, 제2 출력 회로(62)를 복수회 구동시킨다. 이에 의해, 제2 출력 회로(62)를 높은 주파수에서 구동함으로써, 항상 제2 출력 회로를 ON하고 있을 때와 마찬가지의 효과가 얻어지고, 또한 LED(11)에 흘리는 오프셋 전류가 펄스 형상이기 때문에, 항상 LED(11)가 점등하지 않아, 액정 등, 표시 장치에 있어서의 잔상 저감 효과를 보다 얻을 수 있다.
또한, 도 15에 도시한 IF, 오프셋 전류, 각 PWM 신호의 주파수와 Duty는 일례이며, 이들에 한정되는 것은 아니다.
〔실시 형태 5〕
본 발명의 실시 형태 5에 대하여, 도 16에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시 형태 1∼4에서 설명한 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.
도 16은 실시 형태 5에 따른 LED 구동 회로(발광 다이오드 구동 장치)(34)의 구성을 도시하는 블록도이다.
LED 구동 회로(34)는 도 14에 도시한 LED 구동 회로(33)로부터, 정전류 회로(22) 대신에 전류 제어 회로(23), 제1 출력 회로(51) 및 제2 출력 회로(63)를 구비하는 점에서 상이하다. LED 구동 회로(34)의 다른 구성은 LED 구동 회로(33)와 마찬가지이다.
제1 출력 회로(51) 및 제2 출력 회로(63)는 전류 제어 회로(23)의 외부에 배치되어 있다. 제2 출력 회로(63)는 스위칭 소자(44)와 저항(74)을 구비하고 있다.
저항(74)의 일단은 스위칭 소자(44)의 출력단과 접속되어 있고, 타단은 전기적으로 접지되어 있다. 스위칭 소자(44)에는 LED(11)를 미소 점등시키는 오프셋 전류를 흘린다.
제1 출력 회로(51)의 스위칭 소자(42)와, 제2 출력 회로(63)의 스위칭 소자(44)를 각각 개별로 "ON"ㆍ"OFF"시킴으로써, 각각 임의의 타이밍에서 LED(11)에 IF를 흘리는 것이 가능해진다.
애노드 전압 생성 회로(1)는, 애노드 전압 신호를 생성하고, 당해 생성한 애노드 전압 신호를, LED(11)의 애노드(11A)에 출력함으로써, LED(11)에 공급한다. 그리고, LED(11)의 캐소드(11C)로부터, 스위칭 소자(42) 또는 스위칭 소자(44)에 IF가 흐름으로써, LED(11)는 백색광을 발광한다. LED(11)의 캐소드(11C)로부터 스위칭 소자(44)에 흐르는 전류가 LED(11)의 오프셋 전류이다.
전류 제어 회로(23)는 PWM 신호 생성 회로(3B)로부터의 제1 PWM 신호 PWM1의 "H"ㆍ"L"에 대응하여 스위칭 소자(42)를 ON/OFF시키는 펄스 신호인 제1 PWM 신호 PWM11을 생성하고, 당해 생성한 제1 PWM 신호 PWM11을 스위칭 소자(42)에 출력한다. 이에 의해, 전류 제어 회로(23)는 PWM 신호 생성 회로(3B)로부터 입력되는 제1 PWM 신호 PWM1이 "H"일 때는, 스위칭 소자(42)를 ON한다. 이에 의해, PWM 신호 생성 회로(3B)로부터의 제1 PWM 신호 PWM1의 "H"에 대응한 기간 LED(11)에 흐른 IF는, 캐소드(11C)로부터 제1 출력 회로(51)에 흐른다. 이에 의해, LED(11)는 백색광을 점등한다.
한편, PWM 신호 생성 회로(3B)로부터 전류 제어 회로(23)에 출력되는 제1 PWM 신호 PWM1이 "L"일 때, 스위칭 소자(42)는 OFF로 되어, LED(11)의 캐소드(11C)로부터 제1 출력 회로(51)에는 IF는 흐르지 않는다.
전류 제어 회로(23)는 PWM 신호 생성 회로(3B)로부터의 제2 PWM 신호 PWM2의 "H"ㆍ"L"에 대응하여 스위칭 소자(44)를 ON/OFF시키는 펄스 신호인 제2 PWM 신호 PWM12를 생성하고, 당해 생성한 제2 PWM 신호 PWM12를 스위칭 소자(44)에 출력한다. 이에 의해, 전류 제어 회로(23)는 PWM 신호 생성 회로(3B)로부터 입력되는 제2 PWM 신호 PWM2가 "H"일 때는, 스위칭 소자(44)를 ON한다. 이에 의해, PWM 신호 생성 회로(3B)로부터의 제2 PWM 신호 PWM2의 "H"에 대응한 기간 LED(11)에 흐른 IF는, 캐소드(11C)로부터 제2 출력 회로(63)에 흐른다. 이에 의해, LED(11)는 백색광을 미소 점등한다.
한편, PWM 신호 생성 회로(3B)로부터 전류 제어 회로(23)에 출력되는 제2 PWM 신호 PWM2가 "L"일 때, 스위칭 소자(44)는 OFF로 되어, LED(11)의 캐소드(11C)로부터 제2 출력 회로(63)에는 IF는 흐르지 않는다.
전류 제어 회로(23)는 스위칭 소자(42)가 ON하여 LED(11)가 점등하였을 때에, 스위칭 소자(42)와 저항(73) 간의 전압이 항상 일정해지도록 전압값을 모니터하고, 그 결과를 피드백 신호로서 애노드 전압 생성 회로(1)에 출력함으로써 피드백한다.
또한, 전류 제어 회로(23)는 스위칭 소자(44)가 ON하여 LED(11)가 미소 점등하였을 때에, 스위칭 소자(44)와 저항(74) 간의 전압이 항상 일정해지도록 전압값을 모니터하고, 그 결과를 피드백 신호로서 애노드 전압 생성 회로(1)에 출력함으로써 피드백한다.
여기서, 제2 PWM 신호 PWM2는, 제1 PWM 신호 PWM1이 "L"일 때, "H"로 되는 신호이다. 제2 PWM 신호 PWM2는 제1 PWM 신호 PWM1의 하강과 동시에 상승한다.
상술한 바와 같이 제1 PWM 신호 PWM1 및 제2 PWM 신호 PWM2를 제어함으로써, 스위칭 소자(42)가 OFF로 되어 LED(11)에 KSF 형광체(15)에 의한 적색의 잔광이 발생하기 시작하였을 때, 즉 제1 PWM 신호 PWM1이 "H"로부터 "L"로 되었을 때에, 제2 출력 회로(63)를 ON시킴으로써, LED(11)에 백색광을 미소 발광시킬 수 있다. 이에 의해, KSF 형광체(15)에 의한 적색광의 잔광과 백색광이 혼색되어, 잔광의 시인성을 저감시킬 수 있다.
일례로서, 제1 PWM 신호 PWM1의 주파수는 120Hz, 제2 PWM 신호 PWM2의 주파수는 240Hz이다. 또한, Duty는, 제1 PWM 신호 PWM1 및 제2 PWM 신호 PWM2 모두 25％이다.
〔실시예〕
도 17은 각 LED 구동 회로에서 사용되는 각 신호의 값의 일례를 도시하는 도면이다. 도 18은 LED 구동 회로(130ㆍ34)에서 사용되는 각 신호의 값의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17에서는, 실시 형태에서 설명한 비교예에 따른 LED 구동 회로(130), LED 구동 회로(30), LED 구동 회로(32ㆍ33)에서 사용하는 (1) 오프셋 전류 (2) PWM 신호의 Duty (3) IF (4) VF1 (5) 오프셋 전류의 VF2 (6) 전력의 구체적인 수치를 예시한다. 또한, 도 18에서는, LED 구동 회로(130ㆍ34)에서 사용되는 (1) 오프셋 전류 (2) 제1 PWM 신호 PWM1의 Duty (7) 제2 PWM 신호 PWM2의 Duty (3) IF (4) VF1 (5) 오프셋 전류의 VF2 (6) 전력의 구체적인 수치를 예시한다.
(4) VF1이란, IF를 흘리기 위해 LED(11)에 인가되는 순전압이다. (5) 오프셋 전류의 VF2란, LED(11)에 오프셋 전류를 흘리기 위해 LED(11)에 인가되는 순전압이다.
또한 (4) (5)에 나타내는 값은 IF-VF 특성에 의해 산출되는 값이며, 여기에서는 개산(槪算)을 나타내고 있다.
(6) 전력은 (1)×(100％-(2))×(5)+(2)×(3)×(4)에 의해 산출되는 값이다.
도 17, 도 18에서는, 각 LED 구동 회로 간에서 (6) 전력을 동일하게 한 경우의 오프셋 전류, IF를 변경한 경우의 일례를 도시하고 있다. LED의 일반적인 특성상, IF를 변동시키면 VF도 변동되고, IF의 값을 상승시키면 VF의 값도 상승한다.
또한, 도 17, 도 18에 도시한 각 신호에 있어서의 수치는 일례이다.
〔정리〕
본 발명의 형태 1에 따른 발광 다이오드 구동 장치(LED 구동 회로(30∼34))는 구형파(PWM 신호)의 신호 레벨에 따라서 변화하는 구동 전류에 의해 구동되며, 당해 구동 전류에 대응하는 휘도의 1차 광을 발광하는 발광 다이오드 칩(LED 칩(13))과, 당해 1차 광에 의해 여기되어 2차 광을 발광하는 형광체(KSF 형광체(15))를 갖고, 상기 1차 광과 상기 2차 광의 혼색광을 출사하는 발광 다이오드(LED(11))와, 상기 발광 다이오드 칩과 접속되며, 상기 구동 전류가 출력되는 상기 발광 다이오드의 출력단(캐소드(11C))에, 각각 접속되어 있는 제1 출력 회로(5ㆍ51) 및 제2 출력 회로(6ㆍ61ㆍ62)를 구비하고, 상기 제1 출력 회로는, 상기 구형파의 신호 레벨이 제1 레벨("H")일 때 구동하고, 상기 출력단으로부터 제1 전류를 출력시킴으로써 상기 발광 다이오드 칩을 발광시키는 한편, 상기 구형파의 신호 레벨이 제2 레벨("L")일 때 구동을 정지하고, 상기 제2 출력 회로는, 상기 구형파의 신호 레벨이 상기 제2 레벨("L")일 때, 상기 출력단으로부터, 상기 제1 전류보다 전류값이 낮은 제2 전류(오프셋 전류)를 출력시킴으로써 상기 발광 다이오드 칩을 발광시키는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 상기 구형파의 신호 레벨이 제1 레벨일 때는, 상기 발광 다이오드의 출력단으로부터 상기 제1 출력 회로에 제1 전류가 흐름으로써, 상기 발광 다이오드 칩은 1차 광을 발광한다. 이에 의해, 1차 광과 2차 광의 혼색광이 발광 다이오드로부터 출사된다.
한편, 상기 구형파의 신호 레벨이 제2 레벨일 때는, 상기 제1 출력 회로는 구동을 정지하고, 상기 발광 다이오드로부터 상기 제1 출력 회로에 제1 전류는 흐르지 않는다. 그러나, 상기 제2 출력 회로에 의해, 상기 발광 다이오드의 상기 출력단으로부터, 상기 제1 전류보다 값이 낮은 제2 전류가 흐른다. 이 때문에, 상기 구형파의 신호 레벨이 제2 레벨일 때도, 상기 발광 다이오드 칩은, 상기 제1 전류에 의한 1차 광보다 휘도가 낮은 1차 광을 발광하고, 이에 의해, 상기 발광 다이오드는 백색광을 미소 점등한다.
따라서, 상기 구형파의 신호 레벨이 제2 레벨일 때에 발생하는 상기 형광체의 잔광과, 상기 미소 점등에 의한 백색광이 혼색됨으로써, 적색광의 잔광의 시인성을 저감할 수 있다.
본 발명의 형태 2에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1에 있어서, 상기 구형파는, PWM 신호이며, 상기 PWM 신호의 주파수는 120Hz 이하이고, 상기 제2 전류의 전류값은, 상기 제1 전류의 전류값의 1/10 이하인 것이 바람직하다.
상기 구성에 의해, 발광 다이오드 구동 장치가 사용되는 표시 장치에 있어서의 동화상의 표시 성능의 저하를 억제하고, 또한, 잔광을 저감할 수 있다.
본 발명의 형태 3에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1에 있어서, 상기 구형파인 제1 PWM 신호와, 당해 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 제2 레벨인 기간에 신호 레벨이 제1 레벨로 되는 제2 PWM 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부를 구비하고, 상기 제1 출력 회로는, 상기 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 제1 레벨일 때 구동하고, 상기 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 상기 제2 레벨일 때 구동을 정지하고, 상기 제2 출력 회로는, 상기 제2 PWM 신호의 신호 레벨이 상기 제1 레벨일 때 도통하고, 상기 제2 PWM 신호의 신호 레벨이 제2 레벨일 때 비도통으로 되는 스위칭 소자를 갖는다.
상기 구성에 의해, 상기 제1 출력 회로와, 상기 제2 출력 회로를 개별로 구동시킬 수 있다. 이에 의해, 발광 다이오드 구동 장치가 사용되는 표시 장치의 화상 표시 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 형태 4에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1∼3에 있어서, 상기 제1 전류의 전류값에 비례하여, 상기 제2 전류의 전류값이 변동하는 것이 바람직하다.
본 발명의 형태 5에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1 또는 2에 있어서, 상기 제2 출력 회로는, 상기 제1 출력 회로가 구동을 정지하고 있을 때 도통하는 스위칭 소자와, 당해 스위칭 소자의 출력단에 일단이 접속되고, 타단이 전기적으로 접지되어 있는 저항을 갖는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의해, 상기 제1 출력 회로가 구동을 정지하고 있을 때도, 상기 제2 출력 회로를 통해 상기 발광 다이오드의 출력단으로부터 제2 전류를 출력시켜, 발광 다이오드를 미소 점등시킬 수 있다.
본 발명의 형태 6에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1∼5에 있어서, 상기 제1 출력 회로와, 상기 제2 출력 회로는, 병렬로 접속되어 있는 것이 바람직하다. 상기 구성에 의해, 상기 제1 출력 회로가 구동을 정지하고 있을 때도, 상기 제2 출력 회로를 통해 상기 발광 다이오드로부터 제2 전류를 출력시켜, 발광 다이오드를 미소 점등시킬 수 있다.
여기서, 통상 LED를 구동하는 방법으로서는, (복수 포함하는) LED에 대하여 1ch로 구동시킨다. 단, 1ch로는 흘리는 전류가 부족한 경우에는, 복수의 ch를 사용하여 동시에 병렬 구동시킨다.
상기 구성에 의하면, 복수의 발광 다이오드를 동시에 구동시키지 않고, 상이한 주파수, 또는 상이한 타이밍에서 구동시킬 수 있다.
본 발명의 형태 7에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1에 있어서, 상기 발광 다이오드 칩은 청색광을 발광하는 청색 LED 칩이며, 상기 형광체는, 상기 청색광에 의해 적색광을 발광하는 적색 형광체와, 상기 청색광에 의해 녹색 광을 발광하는 녹색 형광체를 갖고, 상기 적색 형광체는, 금지 전이에 의해 상기 적색광을 발광하는 형광체인 것이 바람직하다.
본 발명의 형태 8에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 7에 있어서, 상기 적색 형광체는, Mn4 + 부활(賦活) 복합 불소화물 형광체인 것이 바람직하다.
본 발명의 형태 9에 따른 조명 장치(71)는 상기 형태 1∼8에 있어서의 발광 다이오드 구동 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 상기 구성에 의해, 상기 구형파의 신호 레벨이 제2 레벨일 때에 발생하는 상기 형광체의 잔광의 시인성이 저감된 조명 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 형태 10에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1∼8에 있어서, 상기 제2 출력 회로는, 상기 발광 다이오드의 출력단에 일단이 접속되고, 타단이 전기적으로 접지되어 있는 저항(7ㆍ74)을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 형태 11에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 1∼8, 10에 있어서, 상기 제1 출력 회로는 상기 제1 레벨일 때에 도통하는 스위칭 소자를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 형태 12에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 11에 있어서, 상기 제1 출력 회로는, 또한 상기 스위칭 소자의 출력단에 일단이 접속되고, 타단이 전기적으로 접지되어 있는 저항(73)을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 형태 13에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 상기 형태 3에 있어서, 상기 구형파인 제1 PWM 신호와, 당해 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 제2 레벨인 기간에 신호 레벨이 제1 레벨 및 제2 레벨로 되는 제2 PWM 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부를 구비하고, 상기 제1 출력 회로는, 상기 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 제1 레벨일 때 구동하고, 상기 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 제2 레벨일 때 구동을 정지하고, 상기 제2 출력 회로는, 상기 제2 PWM 신호의 신호 레벨이 제1 레벨일 때 도통하고, 상기 제2 PWM 신호의 신호 레벨이 제2 레벨일 때 비도통으로 되는 스위칭 소자를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합함으로써, 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.
본 발명은 발광 다이오드 구동 장치 및 조명 장치에 이용할 수 있다.
1 : 애노드 전압 생성 회로
2 : 정전류 회로
3ㆍ3a : PWM 신호 생성 회로(PWM 신호 생성부)
4 : 스위칭 소자
5ㆍ51 : 제1 출력 회로
6ㆍ61ㆍ62ㆍ63 : 제2 출력 회로
7 : 저항
11 : LED(발광 다이오드)
11A : 애노드
11C : 캐소드
13 : LED 칩(발광 다이오드 칩)
14 : 수지
15 : KSF 형광체(형광체, 적색 형광체, Mn4 + 부활(賦活) 복합 불소화물 형광체)
17 : 녹형광체
21·23 : 전류 제어 회로
22 : 정전류 회로
30∼34 : LED 구동 회로(발광 다이오드 구동 장치)
41∼44 : 스위칭 소자
71 : 조명 장치
73ㆍ74 : 저항
W0 : 백색광(혼색광)

Claims (9)

  1. 구형파의 신호 레벨에 따라서 변화하는 구동 전류에 의해 구동되며, 당해 구동 전류에 대응하는 휘도의 1차 광을 발광하는 발광 다이오드 칩과, 당해 1차 광에 의해 여기되어 2차 광을 발광하는 형광체를 갖고, 상기 1차 광과 상기 2차 광의 혼색광을 출사하는 발광 다이오드와,
    상기 발광 다이오드 칩과 접속되며, 상기 구동 전류가 출력되는 상기 발광 다이오드의 출력단에, 각각 접속되어 있는 제1 출력 회로 및 제2 출력 회로를 구비하고,
    상기 제1 출력 회로는, 상기 구형파의 신호 레벨이 제1 레벨일 때 구동하고, 상기 출력단으로부터 제1 전류를 출력시킴으로써 상기 발광 다이오드 칩을 발광시키는 한편, 상기 구형파의 신호 레벨이 제2 레벨일 때 구동을 정지하고,
    상기 제2 출력 회로는, 상기 구형파의 신호 레벨이 상기 제2 레벨일 때, 상기 출력단으로부터, 상기 제1 전류보다 전류값이 낮은 제2 전류를 출력시킴으로써 상기 발광 다이오드 칩을 발광시키는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구형파는 PWM 신호이고,
    상기 PWM 신호의 주파수는 120㎐ 이하이고,
    상기 제2 전류의 전류값은, 상기 제1 전류의 전류값의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구형파인 제1 PWM 신호와, 당해 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 제2 레벨인 기간에 신호 레벨이 제1 레벨로 되는 제2 PWM 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부를 구비하고,
    상기 제1 출력 회로는, 상기 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 제1 레벨일 때 구동하고, 상기 제1 PWM 신호의 신호 레벨이 상기 제2 레벨일 때 구동을 정지하고,
    상기 제2 출력 회로는, 상기 제2 PWM 신호의 신호 레벨이 상기 제1 레벨일 때 도통하고, 상기 제2 PWM 신호의 신호 레벨이 제2 레벨일 때 비도통으로 되는 스위칭 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전류의 전류값에 비례하여, 상기 제2 전류의 전류값이 변동하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 출력 회로는,
    상기 제1 출력 회로가 구동을 정지하고 있을 때 도통하는 스위칭 소자와,
    당해 스위칭 소자의 출력단에 일단이 접속되고, 타단이 전기적으로 접지되어 있는 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 출력 회로와, 상기 제2 출력 회로는, 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은 청색광을 발광하는 청색 LED 칩이고,
    상기 형광체는, 상기 청색광에 의해 적색광을 발광하는 적색 형광체와, 상기 청색광에 의해 녹색광을 발광하는 녹색 형광체를 갖고,
    상기 적색 형광체는, 금지 전이에 의해 상기 적색광을 발광하는 형광체인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적색 형광체는 Mn4 + 부활(賦活) 복합 불소화물 형광체인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 발광 다이오드 구동 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 조명 장치.
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