KR100737060B1 - 발광 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고휘도의 균일한 백색광을 제공할 수 있는 발광 장치에 관한 것으로서, 상기 발광 장치는 색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 설치된 적, 녹, 청색 LED들과, 고휘도 발광이 가능한 백색 LED를 포함한다.
본 발명에 따른 발광 장치는 색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 배열된 다수개의 적, 녹, 청색 LED; 백색광을 방출하는 다수개의 백색 LED; 상기 적색, 녹색, 청색, 백색 LED들이 구동할 수 있도록 회로 패턴이 형성된 인쇄회로기판;을 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 발광 장치는 LED를 구동시키기 위한 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판에 다수개의 적색, 녹색, 청색, 백색 LED를 포함하는 발광 장치의 구동방법에 있어서, 색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 순차적으로 상기 적색, 녹색, 청색 LED를에 상이한 동작전류로 개별 구동시키는 단계;상기 백색 LED에 전류를 인가하여 백색광을 발광시키는 단계;를 통하여 구동된다.
발광 다이오드, 백색광, 색혼합

Description

발광 장치 및 이의 구동 방법{Light emitting apparatus and driving method thereof}
도 1은 일반적인 발광 장치가 장착된 액정패널을 갖는 전자제품의 개략 단면도이고;
도 2는 도 1에서 도시된 일반적인 발광 장치의 색혼합 과정을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이며;
도 3은 도 2에서 도시된 발광 장치의 구동 방법을 나타내는 회로도이고;
도 4는 본 발명에 따른 발광 장치가 장착된 액정패널을 갖는 전자제품의 개략 단면도이고;
도 5는 도 4에 도시된 본 발명에 따른 발광 장치의 색혼합 과정을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이며;
도 6은 도 5에서 도시된 본 발명에 따른 발광 장치의 구동 방법을 나타내는 회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
10, 100 : 액정패널 30, 300 : 발광 장치
32, 320 : LED 40, 400 : 도광판
본 발명은 연속적으로 배열된 색혼합용 적, 녹, 청 LED 사이에 백색 LED를 설치하고, 색상에 따른 LED끼리 개별적으로 구동하여 휘도와 색재현성이 향상시킨 발광 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
각종 전자 제품의 소형화, 경량화되는 추세에 따라 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display)가 각광받고 있으며, 이의 표시화면인 액정패널은 두께가 수 센치미터(Cm)에 불과할 정도로 초박형으로 개발되고 있다.
이러한 액정패널(10)은 도 1에서 도시된 바와 같이, 휴대 단말기, 우주선, 항공기, 노트북 컴퓨터 등의 디스플레이장치로 광범위하게 사용되고 있으나, 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원이 반드시 필요하다.
종래에는 광원으로 냉음극 형광 램프(CCFL)가 주로 사용되었으나, 최근에는 저소비전력, 고출력, 빠른 응답성, 환경 친화적인 특성을 갖는 광원인 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED)가 많이 사용되고 있다.
LED를 조명으로 사용하기 위해서는 백색광을 구현하여야 하며, LED를 이용하여 백색광을 구현하는 방법은 크게 3가지로 나뉘어진다.
첫째는 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색을 내는 3개의 LED를 조합하여 백색 을 구현하는 방법으로, 하나의 백색광원을 만드는데 3개의 LED를 사용한다.
둘째는 청색 LED를 광원으로 사용하여 황색 형광체를 여기 시킴으로써 백색을 구현하는 방법이다.
마지막으로, 자외선 발광 LED를 광원으로 이용하여 삼원색 형광체를 여기 시켜 백색을 만드는 방법이다.
일반적으로, 장시간 사용에 따른 광출력 신뢰성을 고려하여 적색, 녹색, 청색을 내는 3개의 LED를 조합하여 백색을 구현하는 방법이 사용된다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 적색, 녹색, 청색광을 발광하는 LED(32R, 32G, 32B)가 설치된 발광 장치를 액정패널(10)의 패널 일측면에 위치시키고, LED(32R, 32G, 32B)에서 방출된 빛을 도광판등을 이용하여 액정패널로 안내하여 액정표시장치에 광을 공급한다.
이를 위하여, 도 2와 같이, LED(32R-1, 32G-1, 32B-1)로부터 발산된 적색, 녹색, 청색광을 발광을 혼합하고 액정표시장치측으로 반사시킬 수 있도록 LED에 인접하여 도광판(40)이 설치된다.
적색, 녹색, 청색 LED(32R-1, 32G-1, 32B-1)들로부터 방출된 광은 도광판(40) 내에서 백색광원으로 혼색된 뒤, 액정 패널(미도시) 측으로 반사되어 화상이 구현될 수 있도록 한다.
즉, 서로 다른 지연시간을 가지고 각각의 LED들로부터 발광되는 빛은 LED와 인접한 도광판 영역(40a)에서 균일하게 혼합되어, 나머지 도광판 영역(40b)에 형성된 패턴에 의해 산란되어 패널측으로 반사된다.
이와 같은 방법으로 백색광을 형성하기 위해서는 적색, 녹색, 청색 LED(32R-1, 32G-1, 32B-1)가 한꺼번에 점등되어야한다.
이를 위하여, 적색, 녹색, 청색 LED(32R-1,32G-1,32B-1)들이 동일한 구동전류 인가 신호에 따라 동시에 구동될 수 있도록 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판(31)에 실장되어 발광 장치(30)를 형성한다.
액정패널의 크기와 면적에 따라 광량을 증가시킬 수 있도록 또 다른 적색, 녹색, 청색 LED(32R-2,32G-2,32B-2)들도 동일한 구동전류 인가 신호에 따라 동시에 구동될 수 있도록 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판(31)에 실장되어 도 3에서 도시된 바와 같이, 제어 회로에 따라 구동된다.
그러나, 적색(32R-1), 녹색(32G-1), 청색 LED(32B-1)가 하나의 회로로 연결되어 동일한 구동 전류(A1)값에 의하여 동시에 발광되더라도, 적색(32R-1), 녹색(32G-1), 청색 LED(32B-1)는 서로 상이한 소자 특성을 갖기 때문에 각 LED에 동일한 전류가 흐르더라도 상이한 휘도를 갖는 광이 생성된다.
이에 따라, 요구되는 화이트 밸런스를 갖는 백색 광을 생성하기 위해서는 상기 적색(32R-1), 녹색(32G-1), 청색 LED(32B-1)를 개별로 제어하여 구동 전류를 조절해야한다.
이를 위하여, 일반적으로 적색(32R-1), 녹색(32G-1), 청색 LED(32B-1)와 대응되는 적색 LED 전압 생성부와 녹색 LED 전압 생성부 및 청색 LED 전압 생성부를 형성하여, 개별적으로 LED를 제어하는 방법이 사용될 수 있으나, 이는 개별 전압 생성부의 제작에 따라 제조비용의 상승을 초래한다.
그리고, 동일한 구동 전류가 인가된 상태에서 동일한 휘도를 갖도록 출력광을 조절한 LED 칩을 발광 구조를 변경하여 개별적으로 제작할 수 있기는 하나 이는 별도의 공정이 요구되므로 제작비용이 상승한다.
또한, 적색, 녹색, 청색의 단색 발광 LED는 일반적으로 다른 광원에 비하여 낮은 휘도를 갖기 때문에 액정패널에 반사되는 광도 휘도가 낮아, 액정패널의 표시 품위가 저하된다.
그리고, 적색(32R-1,32R-2), 녹색(32G-1, 32G-2), 청색 LED(32B-1, 32B-2)로부터 높은 출력의 광을 얻기 위하여 구동 전류을 증가시킬 경우, LED 내에서 높은 열이 발생하기 때문에 온도가 상승으로 인하여 저항이 매우 높아져 LED의 광효율이 저하되는 문제가 있다.
또, 도광판에 있어서 LED의 적색, 녹색, 청색 3원색으로 다색 화상을 얻기 위하여 혼색하는 광혼합영역(40a)이 별도로 필요하기 때문에 도광판(40)에 의해 실제 빛이 출사되는 도광영역(40b)이 좁아져 액정패널의 부피가 커지는 문제점이 있다.
본 발명의 색혼합용 적색, 녹색, 청색 발광 LED의 배열에 고휘도 발광 특성을 갖는 백색 LED를 설치하여 색재현성과 휘도가 우수한 백색광을 방출하는 발광 장치 및 그 구동 방법를 제공하는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 적색, 녹색, 청색, 백색 LED를 각 색상별로 개별적으로 구동시켜 균일한 백색광을 얻을 수 있는 발광 장치 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 발광 장치는 색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 배열된 다수개의 적, 녹, 청색 LED; 백색광을 방출하는 다수개의 백색 LED; 상기 적색, 녹색, 청색, 백색 LED들이 구동할 수 있도록 회로 패턴이 형성된 인쇄회로기판;을 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 발광 장치는 LED를 구동시키기 위한 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판에 다수개의 적색, 녹색, 청색, 백색 LED를 포함하는 발광 장치의 구동방법에 있어서, 색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 순차적으로 상기 적색, 녹색, 청색 LED를에 상이한 동작전류로 개별 구동시키는 단계;상기 백색 LED에 전류를 인가하여 백색광을 발광시키는 단계;를 통하여 구동된다.
본 발명에 따른 발광 장치의 구조와 구동 방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광 장치는 휴대폰등에 장착된 액정패널(100)의 사이드 라이트형 면광원으로 사용될 수 있도록, 액정패널 측면에 설치된다.
상기 발광 장치에는 균일한 고휘도의 백색광을 형성할 수 있도록, 하나의 적색 LED(320R), 녹색 LED(320G), 청색 LED(320B), 백색 LED(320W)가 설치된다.
본 발명에 따른 발광 장치는, 도 5에서 도시된 바와 같이, 삼원색인 다수개의 적색 LED(320R-1, 320R-2), 다수개의 녹색 LED(320G-1, 320G-2), 다수개의 청색 LED(320B-1, 320B-2)이 순차적으로 배열되어 있고, 색혼합용 LED 배열 중에 다수개의 백색 LED(320W-1, 320W-2)가 위치되어 있다.
백색 광원으로 만들기 위한 가법혼색에서, 적색, 녹색, 청색 3원색의 세기가 같을수록, 광원색을 많이 혼색하면 할수록 더욱 밝은 백색 광원이 형성되기 때문에, 적색 LED(320R-1, 320R-2), 녹색 LED(320G-1, 320G-2), 청색 LED(320B-1, 320B-2)를 액정패널의 면적과 크기에 따라 다수개 일렬로 배열한다.
이와 같이, 적색, 녹색, 청색 LED 빛의 3원색을 동시에 혼합하면 이들 색의 겹침에 따라 백색광을 형성되고, 백색광의 명도는 혼합하려는 색의 명도보다 높고, 이의 색재현성도 우수하나 휘도가 낮기 때문에 고휘도의 백색광을 형성할 수 있도록, 백색 LED(320W-1, 320W-2)가 배열된다.
이때, 발광 장치(300)에 있어서, LED가 실장되는 인쇄회로기판(310)에는 절연층(미도시)과, 상기 인쇄회로기판에 탑재되는 발광 다이오드의 동작을 위한 전원선, 제어선, 출력선 등에 대응하는 구동회로(미도시), 상기 회로패턴을 보호할 수 있도록 절연층상에 도포된 PSR층(311)을 포함한다.
특히, 구동회로는 각 발광 색상별 LED를 동시에 구동시킬 수 있도록 형성되어 있으므로, 적색 LED(320R-1, 320R-2)로 인가되는 구동전류(AR)와, 녹색 LED(320G-1, 320G-2)로 인가되는 구동전류(AG), 청색 LED(320B-1, 320B-2)로 인가되는 구동전류(AB) 및 백색 LED(320W-1, 320W-2)로 인가되는 구동전류(AW)가 서로 상이하다.
이는 적색 LED(320R-1, 320R-2), 녹색 LED(320G-1, 320G-2), 청색 LED(320B-1, 320B-2)는 서로 상이한 소자 특성을 갖기 때문에 동일한 전류가 흐를 경우, 상이한 휘도를 갖는 광이 생성되기 때문이다.
색혼합에 의하여 요구되는 화이트 밸런스를 만족시키기 위하여 동일한 휘도를 갖는 광을 출력하도록 적색 LED(320R-1, 320R-2), 녹색 LED(320G-1, 320G-2), 청색 LED(320B-1, 320B-2)로 인가되는 전류를 개별적으로 제어하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 발광 장치에 있어서, LED에서 방출된 빛을 액정패널 측으로 반사할 수 있도록, LED에 인접하여 도광판(400)이 설치된다.
그리고, 상기 도광판(400)의 하부에 위치하여 LED에서 방출되는 빛을 전면으로 반사시키는 반사시트(500), 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정패널과의 사이에 다수의 프리즘 시트 및 확산 시트(600)가 설치된다.
이때, 상기 도광판(400)에는 적색, 녹색, 청색광이 혼합되는 광혼합영역(400a)과 패널측으로 광을 반사시키기 위한 광 산란영역(400b)이 존재한다.
그리고, 도 5에는 도시하지 않았지만, 상기 발광 장치(300)는 전원공급용 PCB인 인버터 보드와 연결될 수 있다. 인버터 보드는 외부 전원을 일정한 전류 레벨로 변압하여 발광 장치(300)의 LED(320)에 제공한다.
한편, 본 발명에 따른 발광 장치에 실장되는 LED에 있어서, 적색 LED(320R-1, 320R-2)는 GaAsP 화합물 반도체를 이용하며, 녹색 LED(320G-1, 320G-2)는 GaP:N 계열의 반도체가 이용되고, 청색 LED(320B-1, 320B-2)는 질화갈륨(GaN) 화합물 반도체가 주로 사용된다.
그리고, 백색 LED(320W-1, 320W-2)는 예를 들어, 청색 LED를 광원으로 사용하여 황색 형광체를 여기 시킴으로써 백색을 구현하는 LED가 사용될 수도 있고, 자외선 발광 LED를 광원으로 이용하여 삼원색 형광체를 여기 시켜 형성된 LED일수도 있다.
이러한 백색 LED(320W-1, 320W-2)는 예를 들어, 청색광을 발광할 수 있는 반도체 칩을 기판에 실장한 후, 이를 봉지하는 에폭시 내부에 균질적으로 혼합된 하나 이상의 타입의 발광 형광 물질의 입자를 포함시켜 형성된다.
상기 형광 입자는 발광 다이오드 칩에서 방사된 광의 일부를 상이한 스펙트럼 파장(spectral wavelength)의 광으로 변환시킨다.
형광 LED 기반 발광 시스템(phosphor-LED based lighting systems)은 청색 광 LED의 상부에 하나 이상의 다양한 발광 형광 입자를 이용하여 방사된 청색 광의 일부를 보다 긴 파장의 광으로 변환함으로써 백색 광을 생성한다.
상기 형광 물질은 주로 녹색, 적색, 황색 형광 물질이 일정 비율로 혼합되어 있으며, 녹색 발광 형광 물질은 청색을 흡수해서 녹색을 발광하는 모든 형광체를 칭한다. 이 그룹에 해당되는 형광체의 바람직한 예는 SrGa2S4:Eu, ZnS:CuAl, ZnS:CuAuAl, SrGa2S4:Eu, ZnGa2S4:Eu, SrS:Ce 등이다.
그리고, 적색 발광 형광 물질은 청색을 흡수해서 적색을 발광하는 모든 형광체를 칭하며, 이 그룹에 해당되는 형광체의 바람직한 예는 (ZnCd)S:AgCl, (ZnCd)S:AgAuCl, (ZnCd)S:AgAuAl, ZnGa2S4:Mn, SrY2S4:Mn, SrS:Eu 등이다.
발광 장치를 액정패널의 광원으로 장착하여 구동하는 방법은 하기와 같다.
발광신호에 따라 발광 장치의 인쇄회로기판(310)을 통하여 전압이 인가된다.
이때, 인버터 보드에 의하여 외부 전원을 일정한 전류 레벨로 변압하여 발광 장치(300)의 인쇄회로기판(310)으로 인가된 것이며, 도 6에서 도시된 바와 같이, 동일한 휘도의 색상별 발광이 이루어질 수 있도록 각 색상별 LED로 서로 다른 전류가 제공된다.
적색 LED(320R-1, 320R-2)로 인가되는 구동전류(AR)와, 녹색 LED(320G-1, 320G-2)로 인가되는 구동전류(AG), 청색 LED(320B-1, 320B-2)로 인가되는 구동전류(AB) 및 백색 LED(320W-1, 320W-2)로 인가되는 구동전류(AW)를 개별적으로 제어하여 동일한 휘도의 광이 개별 LED로부터 방출될 수 있도록 한다.
이때, 상기 백색 LED(320W-1, 320W-2)로 인가되는 구동전류(AW -1 , AW -2 )는 적색, 녹색, 청색 LED에 의해 형성되는 백색광의 휘도가 저하되는 경우, 휘도를 향상시킬 수 있도록 개별적으로 상기 백색 LED를 점등시킬 수 있도록 인가된다.
그리고, 백색 LED(320W-1, 320W-2)의 색재현성에 있어서, 부족한 파장의 광 이 발생될 경우, 적색, 녹색, 청색 LED의 구동전류를 조절하여 색재현성을 향상시킬 수도 있다.
이때, 본 발명에 따른 LED 배열이 양호한 색 밸런스(color balance)를 제공할 수 있도록, 적색 LED는 약 610㎚의 스펙트럼 파장을 가지는 광을 방출하며, 녹색 LED는 약 530㎚의 스펙트럼 파장을 가지는 광을 방출하고, 청색 LED는 450㎚와 ~470㎚사이의 광을 방출한다.
각 색상별 LED로부터 동일한 휘도의 광이 방출될 수 있도록, 각 색깔별로 저항비를 가변하여 각 색깔별 LED를 동시에 제어함과 동시에, 각 색깔별 LED에 흐르는 전류를 조절하여 방출되는 광의 세기, 휘도를 조절한다.
이와 같은 방법으로 발광 장치(300)로부터 방출된 광은, 도 5에서 보여지는 바와 같이, 도광판(400)으로 전달된다.
즉, 빛의 3원색인 적색, 녹색, 청색을 발광시키는 LED에 의하여 도광판(400)의 광혼합영역(400a)에서 혼합광이 형성되고, 백색 LED로부터 발광된 백색광도 혼합되어 휘도가 향상된 백색광이 형성된다.
상기 도광판의 광혼합영역(400a)로 입사된 광은 반사와 굴절을 일으킬 수 있도록 패턴 등이 형성된 도광판의 광 산란영역(400b)에서 반사 및 굴절되어 보다 많은 양의 광원이 확산시트(600)측으로 출사된다. 이에 따라, 액정패널에 균일한 평면 광원이 공급된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 백색 LED를 더 부가함에 따라 휘도가 높은 발광 장치가 형성되어 이에 따라 액정패널의 해상도가 좋은 다색 화상을 구현할 수 있게 된다.
그리고, 적색, 녹색, 청색 LED에 의해 색재현성이 높은 백색을 구현하고, 백색 LED에 의하여 그 휘도를 향상시키기 때문에 다양한 색의 재현이 가능하며, 칼라 동영상의 구현이 용이하게 된다.
또한, 백색 LED에 의하여 휘도가 향상되기 때문에 적색, 녹색, 청색 LED의 광출력을 무리하게 증가시키지 않아도 되기 때문에 광효율 저하와 액정표시장치의 열화 방지, 소비전력을 줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
본 발명은 발광 장치의 휘도를 향상시킬 수 있도록 백색 LED를 색혼합용 3원색 LED와 같이 배열하여 발광 장치를 형성함으로써, 색재현성과 휘도가 우수한 광원을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 백색 LED를 이용하여 휘도를 향상시킴으로써, 색혼합용 3원색 LED의 광출력을 높이지 않고 휘도가 향상되어 LED 열화가 방지되고, 이에 따라 액정표시장치의 열화가 방지되어 표시화면의 색좌표, 피크파장, 반치폭에 대한 변화를 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발광 장치에 설치된 다수개의 LED를 방출 색상별로 구동하기 때문에 적, 녹, 청색 색혼합성이 우수하여 균일한 백색광이 형성된다.
그리고, 형성되는 백색광의 색순도 편차에 따라 개별 색상의 LED의 발광 강도를 제어하여 색재현성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 배열된 하나 이상의 적, 녹, 청색 LED;
    백색광을 방출하는 하나 이상의 백색 LED;
    상기 적색, 녹색, 청색, 백색 LED들이 구동할 수 있도록 회로 패턴이 형성된 인쇄회로기판을 포함하며,
    상기 백색 LED는 상기 색혼합용 적색, 녹색, 청색 LED들의 발광 피크에 따라 그 발광 피크를 조절하는 것
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED는 적색, 녹색, 청색, 백색 순서로 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적색, 녹색, 청색, 백색 LED들은 각 색상별로 LED를 구동할 수 있도록 상기 인쇄회로기판상의 회로패턴에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 LED은 하나의 적색, 녹색, 청색 LED당 한 개가 배열되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적색, 녹색, 청색 LED들은 상기 백색 LED들의 색재현성을 보강할 수 있도록 개별적으로 인가 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. LED를 구동시키기 위한 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판에 하나 이상의 적색, 녹색, 청색, 백색 LED를 포함하는 발광 장치의 구동방법에 있어서,
    색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 순차적으로 상기 적색, 녹색, 청색 LED들에 상이한 동작전류로 개별 구동시키는 단계;
    상기 백색 LED에 전류를 인가하여 백색광을 발광시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상이한 동작전류에 의하여 개별적으로 LED들을 발광시키는 단계에 있어서,
    상기 백색 LED는 적색, 녹색, 청색 LED들에 의해 형성된 백색광의 색순도 편차를 보상할 수 있도록 그 구동전류을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  8. 화상이 표시되는 액정패널;
    색혼합에 의하여 백색광을 형성하도록 배열된 하나 이상의 적색, 녹색 및 청색 LED, 백색광을 방출하는 하나 이상의 백색 LED, 상기 적색, 녹색, 청색 및 백색 LED들이 구동할 수 있도록 회로 패턴이 형성된 인쇄회로기판을 포함하는 발광 장치와;
    상기 발광 장치에서 방출된 빛을 상기 액정패널 측으로 반사할 수 있도록 상기 발광 장치에 인접하여 설치된 도광판을 포함하며,
    상기 백색 LED는 상기 색혼합용 적색, 녹색, 청색 LED들의 발광 피크에 따라 그 발광 피크를 조절하는 것
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906492B1 (ko) * 2008-12-18 2009-07-08 (주)섬레이코퍼레이션 면광원 조명장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010086670A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Stanley Electric Co Ltd 面光源装置
JP5825895B2 (ja) * 2010-08-06 2015-12-02 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
KR101295358B1 (ko) * 2011-03-16 2013-08-12 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 이에 구비되는 엘이디 모듈
KR20140126039A (ko) * 2013-04-22 2014-10-30 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
CN104021765A (zh) * 2014-06-18 2014-09-03 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种led全彩屏的白平衡调节系统及调节方法
CN105629577B (zh) * 2016-03-31 2019-10-01 上海天马微电子有限公司 背光单元、显示屏及显示装置
KR102222092B1 (ko) * 2019-02-11 2021-03-03 (주)실리콘인사이드 Led 픽셀 패키지
CN110570798B (zh) * 2019-07-22 2023-07-07 深圳市艾比森光电股份有限公司 彩色显示面板及其控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010051594A (ko) * 1999-11-11 2001-06-25 도다 다다히데 풀컬러 광원 유니트
JP2002350846A (ja) * 2001-05-22 2002-12-04 Yazaki Corp Ｌｅｄバックライト
KR20040026893A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20040026892A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20040029230A (ko) * 2002-09-25 2004-04-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20050055387A (ko) * 2003-12-08 2005-06-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시모듈

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3951844B2 (ja) * 2002-07-23 2007-08-01 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
US7460196B2 (en) * 2002-09-25 2008-12-02 Lg Displays Co., Ltd. Backlight device for liquid crystal display and method of fabricating the same
TWI282022B (en) * 2003-03-31 2007-06-01 Sharp Kk Surface lighting device and liquid crystal display device using the same
KR101041970B1 (ko) * 2004-06-11 2011-06-16 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR101095637B1 (ko) * 2004-09-23 2011-12-19 삼성전자주식회사 광 발생 장치, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 백라이트어셈블리를 갖는 표시장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010051594A (ko) * 1999-11-11 2001-06-25 도다 다다히데 풀컬러 광원 유니트
JP2002350846A (ja) * 2001-05-22 2002-12-04 Yazaki Corp Ｌｅｄバックライト
KR20040029230A (ko) * 2002-09-25 2004-04-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20040026893A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20040026892A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20050055387A (ko) * 2003-12-08 2005-06-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906492B1 (ko) * 2008-12-18 2009-07-08 (주)섬레이코퍼레이션 면광원 조명장치

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Publication number Publication date
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