KR101102653B1 - LED package and RFID system including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LED 패키지 및 이를 포함하는 RFID 시스템에 관한 것으로서, 온도에 따라 LED(light Emitting diode) 패키지(Package)에 공급되는 전류 레벨을 조정하여 LED의 방출 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 기술을 개시한다. 이러한 본 발명은 빛을 방출하는 LED 소자, LED 소자의 하부에 형성되며 정전기 방전 회로를 포함하는 정전기 방전 소자, 정전기 방전 소자의 하부에 형성되며 전원 공급 라인을 포함하는 인쇄회로 기판, 인쇄 회로 기판의 하부에 형성되어 정전기 방전 소자와 인쇄회로 기판을 통해 LED 소자로부터 인가된 열을 외부로 방출하는 히트 싱크 기판, 및 LED 소자의 주변 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한다. The present invention relates to an LED package and an RFID system including the same, and discloses a technique for improving the emission efficiency of an LED by adjusting a current level supplied to a light emitting diode (LED) package according to a temperature. . The present invention is an LED device for emitting light, an electrostatic discharge device formed under the LED device and including an electrostatic discharge circuit, a printed circuit board formed under the electrostatic discharge device and including a power supply line, a printed circuit board And a heat sink formed at a lower portion to discharge heat applied from the LED element to the outside through the electrostatic discharge element and the printed circuit board, and a temperature sensor configured to sense an ambient temperature of the LED element.
Description
본 발명은 LED 패키지 및 이를 포함하는 RFID 시스템에 관한 것으로서, 무선 신호를 송수신하여 외부의 리더기와 통신을 수행하여 사물을 자동으로 식별할 수 있도록 하는 RFID 태그에 관한 기술이다. The present invention relates to an LED package and an RFID system including the same. The present invention relates to an RFID tag for automatically identifying an object by transmitting and receiving a wireless signal to communicate with an external reader.
RFID(Radio Frequency IDentification Tag Chip)란 무선 신호를 이용하여 사물을 자동으로 식별하기 위해 식별 대상이 되는 사물에는 RFID 태그를 부착하고 무선 신호를 이용한 송수신을 통해 RFID 리더와 통신을 수행하는 비접촉식 자동 식별 방식을 제공하는 기술이다. 이러한 RFID가 사용되면서 종래의 자동 식별 기술인 바코드 및 광학 문자 인식 기술의 단점을 보완할 수 있게 되었다. RFID (Radio Frequency IDentification Tag Chip) is a contactless automatic identification method that communicates with an RFID reader by attaching an RFID tag to an object to be identified and automatically transmitting and receiving it by using a wireless signal. To provide technology. As RFID is used, it is possible to compensate for the disadvantages of the conventional automatic identification technology, barcode and optical character recognition technology.
최근에 들어, RFID 태그는 물류 관리 시스템, 사용자 인증 시스템, 전자 화폐 시스템, 교통 시스템 등의 여러 가지 경우에 이용되고 있다.Recently, RFID tags have been used in various cases, such as logistics management systems, user authentication systems, electronic money systems, transportation systems.
예를 들어, 물류 관리 시스템에서는 배달 전표 또는 태그(Tag) 대신에 데이터가 기록된 IC(Integrated Circuit) 태그를 이용하여 화물의 분류 또는 재고 관리 등이 행해지고 있다. 또한, 사용자 인증 시스템에서는 개인 정보 등을 기록한 IC 카드를 이용하여 입실 관리 등을 행하고 있다.For example, in the logistics management system, cargo classification or inventory management is performed using an integrated circuit (IC) tag in which data is recorded instead of a delivery slip or a tag. In the user authentication system, admission management and the like are performed using an IC card that records personal information and the like.
한편, RFID 태그에 사용되는 메모리로 불휘발성 강유전체 메모리가 사용될 수 있다.Meanwhile, a nonvolatile ferroelectric memory may be used as a memory used for an RFID tag.
일반적으로 불휘발성 강유전체 메모리 즉, FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)은 디램(DRAM;Dynamic Random Access Memory) 정도의 데이터 처리 속도를 갖고, 전원의 오프시에도 데이터가 보존되는 특성 때문에 차세대 기억 소자로 주목받고 있다. In general, nonvolatile ferroelectric memory, or ferroelectric random access memory (FeRAM), has a data processing speed of about dynamic random access memory (DRAM) and is attracting attention as a next-generation memory device because of its characteristic that data is preserved even when the power is turned off. have.
이러한 FeRAM은 디램과 거의 유사한 구조를 갖는 소자로서, 기억 소자로 강유전체 커패시터를 사용한다. 강유전체는 높은 잔류 분극 특성을 가지는데, 그 결과 전계를 제거하더라도 데이터가 지워지지 않는다. The FeRAM is a device having a structure almost similar to that of a DRAM, and uses a ferroelectric capacitor as a memory device. Ferroelectrics have a high residual polarization characteristic, and as a result, the data is not erased even when the electric field is removed.
도 1은 일반적인 RFID 장치의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a general RFID device.
종래 기술에 따른 RFID 장치는 크게 안테나부(1), 아날로그부(10), 디지털부(20) 및 메모리부(30)를 포함한다.The RFID device according to the related art includes an
여기서, 안테나부(1)는 외부의 RFID 리더로부터 송신된 무선 신호를 수신하는 역할을 한다. 안테나부(1)를 통해 수신된 무선 신호는 안테나 패드(11,12)를 통해 아날로그부(10)로 입력된다. Here, the
아날로그부(10)는 입력된 무선 신호를 증폭하여, RFID 태그의 구동전압인 전원전압 VDD을 생성한다. 그리고, 입력된 무선 신호에서 동작 명령 신호를 검출하여 명령 신호 CMD를 디지털부(20)에 출력한다. 그 외에, 아날로그부(10)는 출력 전압 VDD을 감지하여 리셋 동작을 제어하기 위한 파워 온 리셋신호 POR와 클록 CLK 을 디지털부(20)로 출력한다.The
디지털부(20)는 아날로그부(10)로부터 전원전압 VDD, 파워 온 리셋신호 POR, 클록 CLK 및 명령 신호 CMD를 입력받아, 아날로그부(10)에 응답신호 RP를 출력한다. 또한, 디지털부(20)는 어드레스 ADD, 입/출력 데이터 I/O, 제어 신호 CTR 및 클록 CLK을 메모리부(30)에 출력한다.The
또한, 메모리부(30)는 메모리 소자를 이용하여 데이터를 리드/라이트하고, 데이터를 저장한다.In addition, the
여기서, RFID 장치는 여러 대역의 주파수를 사용하는데, 주파수 대역에 따라 그 특성이 달라진다. 일반적으로 RFID 장치는 주파수 대역이 낮을수록 인식 속도가 느리고 짧은 거리에서 동작하며, 환경의 영향을 적게 받는다. 반대로, 주파수 대역이 높을수록 인식 속도가 빠르고 긴 거리에서 동작하며, 환경의 영향을 많이 받는다.Here, the RFID device uses a frequency of several bands, the characteristics of which vary depending on the frequency band. In general, the lower the frequency band, the slower the recognition speed, the RFID device operates in a short distance, and is less affected by the environment. On the contrary, the higher the frequency band, the faster the recognition speed and the longer the distance is affected by the environment.
본 발명은 다음과 같은 목적을 갖는다. The present invention has the following object.
첫째, 본 발명은 LED(light Emitting diode) 등의 표시 장치와 기판을 적층하여 LED 패키지를 형성할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. First, an object of the present invention is to stack a display device such as an LED (light emitting diode) and a substrate to form an LED package.
둘째, 표시 장치와 기판을 열 전도율이 높은 TSV(Through Silicon Via)를 이용하여 연결함으로써 표시 장치의 방출 효율 및 표시장치에서 발생 되는 열의 방출 효율을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. Second, the purpose of the present invention is to improve the emission efficiency of the display device and the heat emission efficiency of the display device by connecting the display device and the substrate by using a through silicon via (TSV) having high thermal conductivity.
셋째, LED 패키지에 온도 센서를 구비하여 온도에 따라 LED 소자에 공급되는 전류 레벨을 제어할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. Third, the purpose is to provide a temperature sensor in the LED package to control the current level supplied to the LED device according to the temperature.
넷째, LED 패키지와 RFID 칩을 연결하여, LED 등의 표시 장치를 RFID 칩으로 원격 제어할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. Fourth, the purpose is to connect the LED package and the RFID chip, so that the display device such as LED can be remotely controlled by the RFID chip.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 패키지는, 빛을 방출하는 LED 소자; LED 소자의 하부에 형성되며 정전기 방전 회로를 포함하는 정전기 방전 소자; 정전기 방전 소자의 하부에 형성되며 전원 공급 라인을 포함하는 인쇄회로 기판; 인쇄 회로 기판의 하부에 형성되어 정전기 방전 소자와 인쇄회로 기판을 통해 LED 소자로부터 인가된 열을 외부로 방출하는 히트 싱크 기판; 및 LED 소자의 주변 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. LED package of the present invention for achieving the above object, the LED device for emitting light; An electrostatic discharge element formed under the LED element and including an electrostatic discharge circuit; A printed circuit board formed under the electrostatic discharge element and including a power supply line; A heat sink substrate formed under the printed circuit board to discharge heat applied from the LED device to the outside through the electrostatic discharge device and the printed circuit board; And a temperature sensor for sensing the ambient temperature of the LED device.
또한, 본 발명의 LED 패키지를 포함하는 RFID 시스템은, LED 소자를 포함하 며, 온도 센서를 통해 센싱된 온도 검출신호를 출력하는 다수의 LED 패키지; 안테나를 통해 인가되는 무선신호에 따라 데이터의 리드 또는 라이트 동작이 이루어지며, 온도 검출신호에 따라 다수의 LED 패키지에 공급되는 전류의 레벨을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 RFID 칩; 및 제어신호에 따라 다수의 LED 패키지의 구동을 제어하는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the RFID system including the LED package of the present invention, a plurality of LED package including the LED element, and outputs the temperature detection signal sensed through the temperature sensor; An RFID chip for reading or writing data according to a wireless signal applied through an antenna, and outputting a control signal for controlling a level of current supplied to the plurality of LED packages according to a temperature detection signal; And a driving device controlling the driving of the plurality of LED packages according to the control signal.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다. The present invention has the following effects.
첫째, 본 발명은 LED(light Emitting diode) 등의 표시 장치와 기판을 적층시켜 LED 패키지를 형성할 수 있도록 한다. First, the present invention enables the LED package to be formed by stacking a substrate with a display device such as a light emitting diode (LED).
둘째, 표시 장치와 기판을 열 전도율이 높은 TSV(Through Silicon Via)를 이용하여 연결함으로써, 표시 장치의 방출 효율 및 표시장치에서 발생 되는 열의 방출 효율을 향상시킬 수 있도록 한다. Second, by connecting the display device to the substrate using a high thermal conductivity TSV (Through Silicon Via), it is possible to improve the emission efficiency of the display device and the heat emission efficiency of the display device.
셋째, LED 패키지에 온도 센서를 구비하여 온도에 따라 LED 소자에 공급되는 전류 레벨을 제어함으로써 LED의 빛 방출 효율을 향상시킬 수 있도록 한다. Third, by providing a temperature sensor in the LED package to control the current level supplied to the LED device according to the temperature to improve the light emission efficiency of the LED.
넷째, LED 패키지와 RFID 칩을 연결하여, LED 등의 표시 장치를 RFID 칩으로 원격 제어할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. Fourth, by connecting the LED package and the RFID chip, it provides an effect that can remotely control the display device such as the LED with the RFID chip.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 구성 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, the preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, replacements and additions through the spirit and scope of the appended claims, such configuration changes, etc. It should be seen as belonging to a range.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 RFID(Radio Frequency Identification) 패키지에서 RFID 칩(100)의 구성도이다.2 is a block diagram of an
RFID 칩(100)은 안테나 ANT, 변조부(Modulator;110), 복조부(Demodulator;120), 파워 온 리셋부(Power On Reset unit;130), 클록 발생부(Clock Generator;140), 디지털부(150), 구동 제어기(160), 메모리부(170), 복수개의 패드 PAD1~PADn, 및 온도 패드 TPAD를 포함한다. 여기서, 복수개의 패드 PAD1~PADn는 외부의 구동장치(200)와 연결된다. The
먼저, 안테나 ANT는 외부의 RFID 리더로부터 송신된 무선신호(RF_EXT)를 수신한다. 안테나 ANT를 통해 RFID 칩(100)에 수신된 무선신호(RF_EXT)는 안테나 패드를 통해 복조부(120)에 입력된다. First, the antenna ANT receives a radio signal RF_EXT transmitted from an external RFID reader. The radio signal RF_EXT received by the
그리고, 안테나 ANT는 RFID 칩(100)으로부터 수신된 무선신호를 외부의 RFID 리더로 송신한다. 변조부(110)로부터 안테나 ANT에 인가된 무선신호는 안테나 패드를 통해 외부의 RFID 리더로 전송된다. The antenna ANT transmits a radio signal received from the
그리고, 복조부(120)는 안테나 ANT로부터 인가되는 무선신호(RE_EXT)를 복조하여 생성된 명령신호 DEMOD를 디지털부(150)로 출력한다. 변조부(110)는 디지털부(150)로부터 인가되는 응답 신호 RP를 변조하여 생성된 무선신호를 안테나 ANT에 출력한다. The
또한, 파워 온 리셋부(130)는 전원전압 패드 P1에서 생성된 전원전압 VDD을 감지하여 리셋 동작을 제어하기 위한 파워 온 리셋 신호 POR를 디지털부(150)에 출력한다. In addition, the power-on
여기서, 파워 온 리셋 신호 POR는 전원전압이 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하는 동안 전원전압과 같이 상승하다가, 전원전압이 전원전압 레벨 VDD로 공급되는 순간 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하여 RFID 칩(100)의 내부 회로를 리셋시키는 신호를 의미한다. Here, the power-on reset signal POR rises together with the power supply voltage while the power supply voltage transitions from the low level to the high level, and then transitions from the high level to the low level when the power supply voltage is supplied to the power supply voltage level VDD. Means a signal to reset the internal circuit.
클록 발생부(140)는 전원전압 패드 P1에서 생성된 전원전압 VDD에 따라 디지털부(150)의 동작을 제어하기 위한 클록 CLK을 디지털부(150)에 공급한다.The
본 발명에서 RFID 칩(100)은 외부의 전원전압 패드 P1 및 그라운드 전압 패드 P2에 의해 구동된다. RFID 태그가 RFID 리더와 통신을 하여 무선 신호를 수신하는 경우에는 RFID 태그 내부의 전압 증폭 수단을 통해 전원전압을 공급한다. In the present invention, the
하지만, 본 발명에서는 RFID 칩(100)이 외부의 구동 장치(200)와 연결되므로, 전력이 많이 소모된다. 이에 따라, 본 발명은 별도의 외부 전원전압 패드 P1 및 그라운드 전압 패드 P2를 통해 RFID 칩(100)에 전원전압 VDD 및 그라운드 전압 GND을 공급하게 된다. However, in the present invention, since the
또한, 디지털부(150)는 전원 전압 VDD, 파워 온 리셋 신호 POR, 클록 CLK 및 명령 신호 DEMOD를 입력받아, 명령 신호 DEMOD를 해석하고 제어 신호 및 처리신호들을 생성한다. 그리고, 디지털부(150)는 제어 신호 및 처리신호들에 대응하는 응답 신호 RP를 변조부(110)로 출력한다. 또한, 디지털부(150)는 어드레스 ADD, 데 이터 I/O, 제어신호 CTR, 및 클록 CLK을 메모리부(170)에 출력한다. In addition, the
구동 제어기(160)는 디지털부(150)와 복수개의 패드 PAD1~PADn 사이에 연결된다. 그리고, 구동 제어기(160)는 디지털부(150)로부터 인가되는 명령신호에 따라 RFID 칩(100) 외부의 구동장치(200)의 동작을 제어하기 위한 구동 신호를 복수개의 패드 PAD1~PADn로 출력한다. 구동장치(200)는 복수개의 패드 PAD1~PADn를 통해 RFID 칩(100)의 구동 제어기(160)와 연결된다. The
여기서, 복수개의 패드 PAD1~PADn는 연결 핀을 통해 외부의 구동 장치(200)와 연결되며, RFID 칩(100)과 구동 장치(200)를 서로 연결하는 연결부에 해당한다. 그리고, 복수개의 패드 PAD1~PADn에서 출력된 제어신호 LEDC1~LEDCn는 구동장치(200)에 출력된다. Here, the plurality of pads PAD1 to PADn are connected to the
그리고, 구동 장치는 LED(light Emitting diode) 등의 표시장치, 모터(Motor), 또는 스피커(Speaker) 등의 동작을 제어하기 위한 구동 제어 장치에 해당한다. The driving device corresponds to a driving control device for controlling operations of a display device such as a light emitting diode (LED), a motor, or a speaker.
또한, 온도 패드 TPAD는 RFID 칩(100) 내부에 포함되어, 후술하는 LED 패키지로부터 인가되는 온도 검출신호 T_C를 입력받는다. 그리고, 온도 패드 TPAD로부터 인가된 온도 검출신호 T_C는 RFID 칩(100)의 구동 제어기(160)에 인가된다. In addition, the temperature pad TPAD is included in the
그러면, 구동 제어기(160)는 온도 검출신호 T_C에 따라 LED 패키지에 공급되는 전류 레벨을 상이하게 제어하기 위한 제어신호 LEDC1~LEDCn를 구동장치(200)에 출력한다. 여기서, 구동장치(200)는 제어신호 LEDC1~LEDCn를 LED 패키지에 선택적으로 공급하여 LED의 구동 여부, 구동 세기 또는 구동 밝기 등을 제어하게 된다. Then, the
또한, 메모리부(170)는 복수 개의 메모리 셀을 포함하고, 각각의 메모리 셀은 데이터를 저장 소자에 라이트하고, 저장 소자에 저장된 데이터를 리드하는 역할을 한다.In addition, the
여기서, 메모리부(170)는 불휘발성 강유전체 메모리(FeRAM)가 사용될 수 있다. FeRAM은 디램 정도의 데이터 처리 속도를 갖는다. 또한, FeRAM은 디램과 거의 유사한 구조를 가지고, 커패시터의 재료로 강유전체를 사용하여 강유전체의 특성인 높은 잔류 분극을 가진다. 이와 같은 잔류 분극 특성으로 인하여 전계를 제거하더라도 데이터가 지워지지 않는다.Here, the
도 3은 도 2의 RFID 칩(100)을 포함하는 RFID 시스템에 관한 구성도이다. 3 is a block diagram of an RFID system including the
RFID 시스템은 복수개의 RFID 칩(100A~100C), 복수개의 구동장치(200A~200C), 복수개의 LED 패키지(300A~300C), 및 전원 제어기(400)를 포함한다. 본 발명의 명칭에서 정의된 'RFID 시스템'은, 도 3에서와 같이, RFID 칩(100), 구동장치(200), LED 패키지(300), 및 전원 제어기(400)를 모두 포함하는 개념을 나타낸다. The RFID system includes a plurality of
RFID 칩(100)은 구동장치(200)와 연결되어 구동장치(200)에 제어신호 LEDC1~LEDCn를 출력한다. 여기서, 구동 장치(200)는 RFID 칩(100)로부터 인가되는 제어신호 LEDC1~LEDCn를 LED 패키지(300)에 전달한다. 이러한 구동 장치(200)는 스위칭 소자(SW)를 포함하는 것이 바람직하다. The
구동 장치(200)는 로컬 전원(Local Power) LP 라인을 통해 LED 패키지(300)에 전원을 선택적으로 공급한다. 여기서, 구동 장치(200)는 RFID 칩(100)으로부터 인가되는 제어신호 LEDC1~LEDCn에 따라 그 동작이 제어된다. The
그리고, 다수개의 LED 패키지(300)는 로컬 전원 LP 라인을 통해 공급되는 전원에 따라 LED의 동작이 제어된다. 다수의 LED 패키지(300)는 각각의 로컬 전원 LP 라인과 연결되어 로오 및 컬럼 방향으로 어레이 형태로 배치된다. In addition, the plurality of
또한, 전원 제어기(400)는 글로벌 전원(Global Power) GP 라인과 연결되며, 글로벌 전원 GP 라인에 외부전원을 공급한다. 복수개의 구동 장치(200)는 글로벌 전원 GP 라인과 연결되어 전원 제어기(400)를 통해 외부전원을 공급받는다. 여기서, 글로벌 전원 GP 라인은 전원 제어기(400)에 의해 전원전압 레벨이 결정된다. In addition, the
또한, LED 패키지(300)는 그 내부에 온도 센서를 구비하여 검출된 온도 검출신호 T_C를 RFID 칩(100)의 온도 패드 TPAD에 출력한다. 이때, 복수개의 RFID 칩(100A~100C)과 복수개의 LED 패키지(300A~300C)는 복수개의 버스 T_BUS(1)~TBUS(3)를 통해 연결된다. 이러한 각각의 LED 패키지(300)는 별도의 온도 센서를 통해 검출된 온도 정보를 버스 T_BUS를 통해 RFID 칩(100)에 전달한다. In addition, the
RFID 칩(100)은 버스 T_BUS를 통해 인가된 온도 검출신호 T_C에 따라 제어신호 LEDC1~LEDCn를 상이하게 제어하여 LED 패키지(300)에 공급되는 전류 레벨을 제어하게 된다. The
도 4는 도 3의 LED 패키지(300)에 관한 상세 구성도이다. 도 4의 LED 패키지(300)는 도 3의 LED 패키지(300)를 A-A' 방향에서 본 단면도를 나타낸다. 4 is a detailed configuration diagram illustrating the
LED 패키지(300)는 히트 싱크(Heat Sink) 기판(310), PCB(Printed Circuit Board; 인쇄 회로 기판)(320), 정전기 방전(ESD;Electro Static Discharge) 소 자(330), 및 LED 소자(340)를 포함한다. The
여기서, 히트 싱크 기판(310), PCB(320), 정전기 방전 소자(330), 및 LED 소자(340)는 차례로 적층된다. Here, the
히트 싱크 기판(310)의 상부에는 히트 싱크 전극(311,312)이 범프(Bump) 형태로 형성된다. 그리고, PCB(320)의 하부에는 하부전극(321,322)이 범프 형태로 형성된다. 여기서, 하부전극(321,322)은 히트 싱크 전극(311,312)의 상부에 형성되어 전기적으로 연결된다. PCB(320)의 상부에는 상부전극(323,324)이 범프 형태로 형성된다. The
그리고, 정전기 방전 소자(330)의 하부에는 하부전극(331,332)이 범프 형태로 형성된다. 여기서, 하부전극(331,332)은 상부전극(323,324)의 상부에 형성되어 전기적으로 연결된다. 정전기 방전 소자(330)의 상부에는 상부전극(333,334)이 범프 형태로 형성된다. In addition,
또한, LED 소자(340)의 하부에는 LED 전극(341,342)이 범프 형태로 형성된다. LED 전극(341,342)은 상부전극(333,334)의 상부에 형성되어 전기적으로 연결된다. In addition,
또한, PCB(320)는 전원 공급 라인과, 쓰루 실리콘 비아(Through Silicon Via)(325,326)를 포함한다. 여기서, 쓰루 실리콘 비아(325)는 PCB(320)를 관통하도록 형성되며, 쓰루 실리콘 비아(325)을 통해 상부전극(323)과 하부전극(321)이 전기적으로 연결된다. 그리고, 쓰루 실리콘 비아(326)는 PCB(320)를 관통하도록 형성되며, 쓰루 실리콘 비아(326)을 통해 상부전극(324)과 하부전극(322)이 전기적 으로 연결된다. The
또한, 정전기 방전 소자(330)는 정전기 방전 회로와, 쓰루 실리콘 비아(Through Silicon Via)(335,336)를 포함한다. 여기서, 쓰루 실리콘 비아(335)는 정전기 방전 소자(330)를 관통하도록 형성되며, 쓰루 실리콘 비아(335)을 통해 상부전극(333)과 하부전극(331)이 전기적으로 연결된다. 그리고, 쓰루 실리콘 비아(336)는 정전기 방전 소자(330)를 관통하도록 형성되며, 쓰루 실리콘 비아(336)을 통해 상부전극(334)과 하부전극(332)이 전기적으로 연결된다. In addition, the
히트 싱크 기판(310), PCB(320), 정전기 방전(ESD;Electro Static Discharge) 소자(330), 및 LED 소자(340)는 차례로 적층되며, 쓰루 실리콘 비아(335,336) 및 쓰루 실리콘 비아(325,326)를 통해 서로 전기적으로 도통된다. The
또한, PCB(320)는 신호 전달 라인(360)을 포함한다. 여기서, 신호 전달 라인(360)은 버스 T_BUS에 해당하며, 온도 센서(S)에서 검출된 온도 검출신호 T_C를 RFID 칩(100)의 온도 패드 TPAD에 전달하기 위한 버스에 해당한다.
여기서, 신호 전달 라인(360)은 PCB(320)의 상부 일 측에 트랜치 형태로 형성된다. 그리고, 신호 전달 라인(360)의 상부에는 상부전극(361)이 범프 형태로 형성된다. Here, the
그리고, 정전기 방전 소자(330)는 온도 센서(S), 쓰루 실리콘 비아(350)를 포함한다. 여기서, 온도 센서(S)는 정전기 방전 소자(330)를 관통하는 쓰루 실리콘 비아(350)와 연결된다. 그리고, 쓰루 실리콘 비아(350)는 온도 센서(S)에서 검출된 온도 정보를 인쇄회로 기판(320)으로 전달한다. The
쓰루 실리콘 비아(350)의 하부에는 하부전극(351)이 범프 형태로 형성된다. 하부전극(351)은 신호 전달 라인(360)의 상부전극(361)과 연결된다. The
이러한 구성을 갖는 단위 LED 패키지(300)에서 LED 소자(340)는 로컬 전원 LP 라인으로부터 전원이 공급되면, 빛(hv)을 방출하게 된다. 여기서, LED 소자(340)의 전원 단은 전도성 전극인 LED 전극(341,342)과 연결된다.In the
이러한 LED 소자(340)는 빛 에너지의 발생시 열이 많이 발생하게 되는데, 이러한 열은 쓰루 실리콘 비아(335,336,325,326)를 통해 하부의 히트 싱크 기판(310)으로 전달하게 된다. The
그리고, 쓰루 실리콘 비아(335,336)는 LED 소자(340)에서 발생한 열을 하부의 히트 싱크 기판(310)으로 빨리 전달하기 위한 열 전도성이 우수한 열전도체이다. 또한, 쓰루 실리콘 비아(335,336)는 LED 소자(340)에 전원을 공급하기 위한 전도성 도체이다. The through
그리고, 쓰루 실리콘 비아(325,326)는 LED 소자(340)에서 발생한 열을 하부의 히트 싱크 기판(310)으로 빨리 전달하기 위한 열 전도성이 우수한 열전도체이다. 또한, 쓰루 실리콘 비아(325,326)는 LED 소자(340)에 전원을 공급하기 위한 전도성 도체이다.In addition, the through
또한, 히트 싱크 기판(310)은 LED 소자(340)에서 전달된 열을 방출하기 위한 히트 싱크 기판 팬(Fan)을 포함한다. 이러한 히트 싱크 기판(310)은 LED 소자(340)에서 발생한 열을 공기 중으로 빨리 방출하기 위한 열전도성이 우수한 열전도체이다. The
도 5는 온도에 따른 LED 소자(340)의 출력 파형을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining the output waveform of the
LED 패키지(300)의 온도 센서(S)에서 검출된 온도 검출신호 T_C는 버스 T_BUS를 통해 RFID 칩(100)의 온도 패드 TPAD에 출력된다. 구동 제어기(160)는 온도 검출신호 T_C에 따라 LED 패키지(300)에 공급되는 전류 레벨을 상이하게 제어하기 위한 제어신호 LEDC1~LEDCn를 구동 장치(200)에 출력하게 된다. The temperature detection signal T_C detected by the temperature sensor S of the
이때, LED 소자(340)는 주변의 온도가 올라갈수록 LED 소자(340)에서 방출되는 빛의 세기는 계속해서 줄어들게 된다. 예를 들어, 100℃의 온도 변화에 대응하여 광 방출 양이 약 30% 정도 감소하게 되는 특성을 나타낸다. In this case, as the temperature of the
도 6은 온도에 따른 LED 소자(340)의 전류 파형을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining the current waveform of the
도 6을 참조하면, 일정 온도까지는 LED 소자(340)에 흐르는 전류가 일정하게 된다. 하지만, 일정 온도 이상이 되면 LED 소자(340)에 흐르는 전류가 급격하게 감소하게 되는 특성을 나타낸다. Referring to FIG. 6, a current flowing through the
도 7은 본 발명에서 온도에 따른 LED 소자(340)의 전류를 제어하기 위한 파형을 나타낸다. 7 shows waveforms for controlling the current of the
도 5에서와 같이, 온도 센서(S)의 주변 온도가 상승하게 될 경우 LED 소자(340)에서 방출되는 빛의 세기가 약해지게 된다. As shown in FIG. 5, when the ambient temperature of the temperature sensor S increases, the intensity of light emitted from the
이에 따라, 구동 제어기(160)는 온도 검출신호 T_C의 온도가 일정 온도가 되기 이전까지는 LED 소자(340)에 흐르는 전류의 양을 보상하기 위해 LED 소자(340)에 공급되는 전류를 서서히 상승시키게 된다. Accordingly, the
하지만, 구동 제어기(160)는 온도 검출신호 T_C의 온도가 일정 온도 이상이 될 경우 LED 소자(340)에 공급되는 전류의 양을 늘리게 되면 LED 소자(340)가 파괴 될 수 있다. 이에 따라, 온도 검출신호 T_C의 온도가 일정 온도 이상이 되면 LED 소자(340)를 보호하기 위해 LED 소자(340)에 공급되는 전류의 양을 급격히 감소시키도록 제어한다. However, when the temperature of the temperature detection signal T_C is greater than or equal to a predetermined temperature, the driving
근래에 들어, 건물 등에 설치된 조명등이 다수의 LED 소자를 포함하여 이루어지는 경우가 많다. 이러한 경우 다수의 LED 소자를 개별적으로 온/오프 제어하여 특수한 형태의 무늬를 빛을 통해 나타낼 수 있도록 한다. 또한, 다수의 조명등 중 사용자가 원하는 밝기로 조명등을 제어하거나 원하는 위치에 있는 조명등을 별도로 제어할 수 있게 된다. In recent years, the lighting lamp installed in a building etc. contains many LED elements in many cases. In this case, a plurality of LED elements are individually controlled on / off to display a special pattern through light. In addition, it is possible to control the lighting to the desired brightness of the plurality of lights or to separately control the lights at the desired position.
본 발명은 상술 된 조명등을 제어하는 방식에 있어서, RFID 장치를 통해 조명등을 원격으로 제어할 수 있게 된다. 즉, LED 장치에 RFID 태그를 부착하고, 외부의 리더기를 통해 원하는 신호를 무선 주파수로 전송하면, LED 장치에 부착된 RFID 태그가 이를 인식하여 고유 ID에 따라 별도의 코멘트를 입력받음으로써 각각의 LED를 원하는 개수 및 밝기 등으로 조절할 수 있도록 한다. According to the present invention, in the manner of controlling the above-described lighting, it is possible to remotely control the lighting through the RFID device. That is, when the RFID tag is attached to the LED device and a desired signal is transmitted at an external frequency through an external reader, the RFID tag attached to the LED device recognizes this and receives a separate comment according to a unique ID. To adjust the desired number and brightness.
이러한 RFID 태그는 일반적인 무선 리모트 컨트롤러에 비해 상대적으로 가격이 저렴하기 때문에 조명등 장치에 RFID 태그가 적용될 경우 구현 비용을 줄일 수 있으며 사용자에게 편리함을 제공할 수 있게 된다.Since the RFID tag is relatively inexpensive compared to the general wireless remote controller, when the RFID tag is applied to the lighting device, the implementation cost can be reduced and the user can be provided with convenience.
도 1은 종래의 RFID 장치에 관한 구성도. 1 is a block diagram of a conventional RFID device.
도 2는 본 발명에 따른 RFID 칩의 구성도. 2 is a block diagram of an RFID chip according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 LED 패키지를 포함하는 RFID 시스템의 구성도. 3 is a block diagram of an RFID system including an LED package according to the present invention.
도 4는 도 3의 LED 패키지에 관한 단면 구성도. 4 is a cross-sectional view of the LED package of FIG.
도 5는 온도에 따른 LED 소자의 출력 파형을 설명하기 위한 도면. 5 is a view for explaining the output waveform of the LED device according to the temperature.
도 6은 온도에 따른 LED 소자의 전류 파형을 설명하기 위한 도면. 6 is a view for explaining the current waveform of the LED device according to the temperature.
도 7은 본 발명에서 온도에 따른 LED 소자의 전류 제어 파형을 나타내는 도면. 7 is a view showing a current control waveform of the LED device according to the temperature in the present invention.
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