KR20060081801A - 발광다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리 - Google Patents

발광다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리 Download PDF

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Abstract

광량을 센싱하기 위한 발광다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리가 개시된다. 발광다이오드 패키지는 발광다이오드, 코팅 렌즈 및 포토다이오드를 포함한다. 발광다이오드는 베이스 기판 상에 형성되어 제1 광을 출사하고, 코팅 렌즈는 제1 광의 일부를 반사시킨다. 포토다이오드는 베이스 기판 상에 형성되어 코팅 렌즈에 의해 반사된 제2 광에 대응하는 전류를 출력한다. 코팅 렌즈는 발광다이오드로부터 출사된 제1 광의 진행방향에 형성되며, 포토다이오드는 코팅 렌즈에 의해 반사된 제2 광의 진행방향에 형성된다. 이에 따라서, 포토다이오드를 구비하여 발광다이오드로부터 출사된 광량을 센싱함으로써 출사된 광량이 저하될 경우 발광다이오드로부터 출사되는 광량을 조절할 수 있다.
발광다이오드 패키지, 발광다이오드, 포토다이오드, 광량 센싱

Description

발광다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE AND BACK-LIGHT ASSEMBLY HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드 패키지에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 백라이트 어셈블리의 구동을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 발광다이오드 패키지 120 : 발광다이오드
130 : 포토다이오드 140 : 코팅 렌즈
230 : 광원부 250 : 도광판
260 : 광학 부재
본 발명은 발광다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출사되는 광량을 센싱하기 위한 발광다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이 하는 평판표시장치의 하나이다. 이러한 액정표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력 및 낮은 구동 전압을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
상기 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 디스플레이 어셈블리와, 상기 디스플레이 유닛에 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리로 구성된다.
최근 액정표시장치의 품질을 향상시키고 단가를 낮추기 위해서 많은 노력을 하고 있다. 구체적인 예로서, 상기 백라이트 어셈블리의 광원을 CCFL 램프에서 발광다이오드를 사용하고 있다. 상기 발광다이오드 광원은 색재현성이 NTSC 대비 100% 이상을 나태냄에 따라 급속도로 개발되고 있다.
이에 부응하기 위해서는 상기 LED 광원은 시간이 지날수록 수명이 다하게 되어 발광 능력의 저하가 발생하는 경우 발광 능력 저하에 적응적으로 대응하기 위한 기술 개발이 필요하다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 출사된 광량을 센싱하기 위한 발광다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 다른 목적은 상기 발광다이오드 패키지를 구비하여 휘도 저하를 막을 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 발광다이오드 패키지는 발광다이오드, 코팅 렌즈 및 포토다이오드를 포함한다. 상기 발광다이오드는 베이스 기판 상에 형성되어 제1 광을 출사하고, 상기 코팅 렌즈는 상기 제1 광의 일부 광을 반사시킨다. 상기 포토다이오드는 상기 베이스 기판 상에 형성되어, 상기 코팅 렌즈에 의해 반사된 제2 광에 대응하는 전류를 출력한다.
상기 코팅 렌즈는 상기 발광다이오드로부터 출사된 제1 광의 진행방향에 형성되며, 상기 포토다이오드는 상기 코팅 렌즈에 의해 반사된 제2 광의 진행방향에 형성된다.
또한, 상기 발광다이오드에 구동 전류를 공급하는 제1 입력단자와, 상기 포토다이오드에 구동 전압을 공급하는 제2 입력단자 및 상기 포토다이오드로부터 출력된 광전류를 출력하는 출력단자를 포함한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 광원부, 도광판 및 광학 부재를 포함한다. 상기 광원부는 베이스 기판 상에 형성되어, 제1 광을 출사하는 발광다이오드와, 상기 제1 광의 일부 광을 반사시키는 코팅 렌즈 및 상기 베이스 기판 상에 형성되어, 상기 코팅 렌즈에 의해 반사된 제2 광에 대응하는 전류를 출력하는 포토다이오드를 내장한 발광다이오드 패키지들을 포함한다. 상기 도광판은 상기 광원부 위에 배치되어 상기 제1 광을 일정한 방향으로 가이드한다. 상기 광학 부재는 상기 도광판의 출사면으로 출사된 광의 휘도를 균일하게 한다.
상기 백라이트 어셈블리는 상기 발광다이오드 패키지가 실장된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판을 수납하는 수납용기를 더 포함한다.
이러한 발광다이오드 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리에 의하면, 포토다이오드를 구비하여 발광다이오드로부터 출사된 광량을 센싱함으로써 상기 출사된 광량이 저하될 경우 상기 발광다이오드로부터 출사되는 광량을 조절할 수 있다. 이에 의해 광량 저하에 따른 휘도 저하를 막을 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드 패키지에 대한 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 발광다이오드 패키지(100)는 발광다이오드(120), 포토다이오드(130) 및 코팅 렌즈(140)를 포함한다.
상기 발광다이오드(120)는 베이스 기판(110) 상에 실장되며 구동 전류가 입력되는 입력단자들(121,123)을 포함한다.
상기 포토다이오드(130)는 상기 베이스 기판(110) 상에 실장되며 구동 전압이 인가되는 입력단자(131)와 센싱된 빛을 전류로 변환하고 변환된 전류를 출력하는 출력단자(133)를 포함한다.
상기 코팅 렌즈(140)는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 광을 재현하는 칼라 물질이 코팅되며, 상기 발광다이오드(120)로부터 출사된 광 중 일부 광을 반사시킨다. 상기 코팅 렌즈(140)는 상기 발광다이오드(120) 및 상기 포토다이오드(130)가 실장된 영역을 커버하도록 형성된다. 바람직하게 상기 코팅 렌즈(140)는 발광다이 오드(120)의 출사광에 대해 오목 렌즈 형상을 갖는다.
동작시, 상기 발광다이오드(120)의 입력단자들(121.123)에 전류가 인가되면 상기 발광다이오드(120)는 제1 광(I)을 발산한다. 상기 제1 광(I)은 상기 코팅 렌즈(140)를 통해 부분 반사되고, 반사된 제2 광(II)은 상기 포토다이오드(130)에 의해 입사된다. 상기 포토다이오드(130)는 입사된 제2 광(II)을 전류로 변환하여 출력 단자(133)를 통해 출력한다. 물론, 상기 포토다이오드(130)의 입력단자(131)에는 구동 전압이 인가된다.
이와 같은 방식으로 상기 발광다이오드 패키지(100)로부터 출사되는 광량을 센싱할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 어셈블리(200)는 수납 용기(210), 광원부(230), 전원변환부(240), 반사 부재(250), 도광판(260) 및 광학 부재(270)를 포함한다.
상기 수납 용기(210)는 일정 수납 공간을 정의하는 복수의 측벽들과 상기 측벽들의 아래측에 연결된 바닥면을 포함하며, 상기 바닥면의 배면에는 상기 광원부(230)에 구동 전원을 공급하는 전원변환부(240)가 배치된다.
상기 광원부(230)는 인쇄회로기판(231), 복수의 발광다이오드 패키지들(232), 신호와이어(233) 및 구동회로부(235)를 포함한다. 상기 발광다이오드 패키지들(231)은 일반적으로 백색광을 만들기 위해 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 발광다이오드 패키지들을 포함한다.
상기 발광다이오드 패키지(232)는 도 1에서 설명된 바와 같이, 발광다이오드와 포토다이오드 및 코팅 렌즈를 포함한다. 상기 발광다이오드로부터 출사된 광을 상기 코팅 렌즈를 통해 반사되고, 반사된 광은 포토다이오드에 의해 광량이 검출된다. 이와 같이 검출된 광량에 대응하는 광센싱 전류는 상기 신호와이어(233)를 통해 전원변환부(240)에 인가된다.
상기 전원변환부(240)는 상기 광원부(230)에 구동 전원을 공급한다. 구체적으로, 상기 발광다이오드 패키지(232)에 내장된 발광다이오드에는 구동 전류를 공급하고, 포토다이오드에는 구동 전압을 공급한다. 또한, 상기 전원변환부(240)는 상기 광원부(230)로부터 피드백된 광센싱 전류에 기초하여 상기 발광다이오드에 공급되는 구동 전류의 세기를 조정한다.
예를 들면, 상기 피드백된 광센싱 전류가 기설정된 기준치보다 작을 경우 상기 상기 발광다이오드에 인가되는 구동 전류를 조절함으로써 광량의 세기를 조절한다. 또한 레드, 그린 및 블루 발광다이오드 패키지로부터 피드백된 광센싱 전류에 기초하여 레드, 그린 및 블루 발광다이오드에 공급되는 구동 전류를 조절하여 백색광의 색좌표를 조절할 수도 있다.
상기 인쇄회로기판(231)에는 상기 복수의 발광다이오드 패키지(232)가 길이 방향으로 배열된다. 상기 인쇄회로기판(231)에 배치된 발광다이오드 패키지들(232)은 인버터로부터 구동 전원을 공급받는다. 상기 발광다이오드는 구동 전류를 공급받고, 상기 포토다이오드는 구동 전압을 공급받는다. 한편, 상기 포토다이오드로부터 출력되는 광센싱 전류는 상기 전원변환부(240)에 인가된다.
상기 반사 부재(250)는 상기 광원부(230)의 상부에 배치되며, 상기 복수의 발광다이오드 패키지(232)에 대응하는 복수의 홈(252)이 형성된다. 이에, 반사 부재(250)는 상기 홈(252)에 의해 발광다이오드 패키지(232)와 끼워 맞춤 형상으로 배치된다. 이에 의해 반사 부재(250)는 발광다이오드 패키지(232)로부터 출사되는 광을 반사시킨다.
상기 도광판(260)은 상기 광원부(230)로부터 출사된 광을 일정한 방향으로 가이드한다. 구체적으로, 상기 발광다이오드 패키지(232)와 마주하는 상기 도광판(260)의 일면에는 상기 발광다이오드 패키지(232)에 대응하는 광제어패턴이 형성된다. 상기 광제어패턴은 상기 발광다이오드 패키지(232)로부터 출사된 광을 일부 반사 및 일부 투과하여 상기 도광판(260)의 출사면으로 출사되는 광의 분포를 균일하게 한다.
상기 광학 부재(270)는 상기 도광판(260)의 상부에 배치되어, 상기 도광판(260)에 의해 가이드된 광의 휘도를 향상시킨다. 상기 광학 부재(270)는 확산판(271)과 하나 이상의 프리즘 시트(272,273)를 포함한다.
도 3은 도 2의 백라이트 어셈블리의 구동을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 어셈블리는 광원부(230) 및 전원변환부(240)를 포함한다.
상기 광원부(230)는 레드, 그린 및 블루 발광다이오드 패키지(232R,232G,232B)를 포함한다. 상기 각각의 발광다이오드 패키지(232R,232G,232B) 에는 발광다이오드(R-LED,G-LED,B-LED)와 포토다이오드(R-PD,G-PD,B-PD)를 내장된다.
상기 전원변환부(240)는 레드, 그린 및 블루 발광다이오드 패키지(232R,232G,232B)에 각각 구동 전원을 공급하는 제1 전원변환부(241), 제2 전원변환부(242), 제3 전원변환부(243)를 포함한다.
상기 제1 내지 제3 전원변환부(241,242,243)는 상기 포토다이오드(R-PD,G-PD,B-PD)로부터 광센싱 전류가 피드백되어 입력된다. 상기 제1 내지 제3 전원변환부(241,242,243)는 피드백된 광센싱 전류에 기초하여 상기 발광다이오드(R-LED,G-LED,B-LED)에 공급되는 구동 전원의 조절한다.
예를 들면, 상기 광원부(230)가 장시간 구동됨에 따라서, 상기 전원변환부(240)에 피드백된 광센싱 전류가 기준치보다 작을 경우, 상기 광원부(230)인 발광다이오드(R-LED,G-LED,B-LED)에 인가되는 구동 전류의 세기를 조절하여 피드백되는 광센싱 전류의 세기를 기준치 이상으로 조절한다.
또한, 상기 전원변환부(240)는 피드백된 레드, 그린 및 블루 광의 광센싱 전류에 기초하여 각각의 발광다이오드(R-LED,G-LED,B-LED)에 공급되는 구동 전원을 조절하여 백색광의 색좌표를 조절할 수 있다.
이와 같이, 광원부의 발광다이오드 패키지에 광을 출사하는 발광다이오드 및 출사된 광량을 센싱하는 포토다이오드를 내장시켜 상기 광원부로부터 출사되는 광량을 일정 수준 이상으로 유시시킬 수 있다. 이에 따라서, 표시 장치의 휘도 저하를 막을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광을 출사하는 발광다이오드와 상기 광의 세기를 센싱하는 포토다이오드를 내장한 발광다이오드 패키지를 구현함으로써 상기 발광다이오드로부터 출사된 광량을 센싱할 수 있다.
상기와 같은 발광다이오드 패키지를 구비한 백라이트 어셈블리를 구현함으로써 출사된 광량을 감지하여 광량 저하로 인한 휘도 저하를 막을 수 있다. 또한, 레드, 그린 및 블루 광의 세기를 각각 조절하여 백색광의 색좌표를 변경할 수도 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 베이스 기판 상에 형성되어, 제1 광을 출사하는 발광다이오드;
    상기 발광다이오드를 커버하고, 상기 제1 광의 일부는 반사시키고 나머지는 투과시키는 렌즈; 및
    상기 베이스 기판 상에 형성되어, 상기 렌즈에 의해 반사된 제2 광에 대응하는 광센싱 전류를 출력하는 포토다이오드를 포함하는 발광다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 발광다이오드로부터 출사된 제1 광의 진행방향에 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 포토다이오드는 상기 렌즈에 의해 반사된 제2 광의 진행방향에 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 발광다이오드에 구동 전류를 공급하는 제1 입력단자;
    상기 포토다이오드에 구동 전압을 공급하는 제2 입력단자; 및
    상기 포토다이오드로부터 출력된 광센싱 전류를 출력하는 출력단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.
  5. 광을 출사하고, 출사된 광량에 대응하는 광센싱 전류를 출력하는 복수의 발 광다이오드 패키지들을 갖는 광원부; 및
    상기 발광다이오드 패키지들을 구동하기 위한 구동 전원을 공급하고, 상기 발광다이도드 패키지들로부터 피드백된 상기 광센싱 전류에 기초하여 상기 구동 전원의 레벨을 조절하는 전원변환부를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광원부 위에 배치되어, 상기 광원부로부터 출사된 광을 일정방향으로 가이드하는 도광판; 및
    상기 도광판의 출사면으로 출사된 광의 휘도를 균일하게 하는 광학 부재를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8009245B2 (en) 2006-10-17 2011-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Backlight, backlight assembly, liquid crystal display having the same and method thereof

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