KR20170095417A - 발광 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20170095417A
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Abstract

본 발명의 실시 형태에 따른 발광 장치는, 복수의 발광 영역을 갖는 커버 윈도우, 상기 복수의 발광 영역에 인접하도록 상기 커버 윈도우의 일면 상에 배치되는 복수의 광원, 상기 복수의 발광 영역을 통해 상기 복수의 광원이 생성하는 빛을 내보내는 광학부, 및 상기 광원과 상기 광학부의 동작을 제어하여 상기 복수의 발광 영역 각각을 통해 방출되는 빛을 독립적으로 결정하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

발광 장치 및 전자 기기{LIGHTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 발광 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
반도체 발광소자는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등의 소자를 포함하며, 낮은 소비 전력, 높은 휘도, 긴 수명 등의 여러 장점을 가지고 있어 광원으로 그 사용 영역을 점점 넓혀가고 있다. 반도체 발광소자는 다양한 분야에 광원으로 적용되며, 최근에는 백라이트 유닛, 조명 장치와 같은 일반적인 발광 장치 이외에도 반도체 발광소자를 적용할 수 있는 다양한 응용 분야가 연구되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제 중 하나는, 전자 기기의 전면에 부착되는 커버 윈도우의 일부 영역을 발광 장치로 활용함으로써, 전면 카메라 이용시의 플래시 기능, 다양한 애플리케이션의 알림 기능 등을 구현하고자 하는 데에 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치는, 복수의 발광 영역을 갖는 커버 윈도우, 상기 복수의 발광 영역에 인접하도록 상기 커버 윈도우의 일면 상에 배치되는 복수의 광원, 상기 복수의 발광 영역을 통해 상기 복수의 광원이 생성하는 빛을 내보내는 광학, 및 상기 광원과 상기 광학부의 동작을 제어하여 상기 복수의 발광 영역 각각을 통해 방출되는 빛을 독립적으로 결정하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 기기는, 복수의 발광 영역을 갖는 커버 윈도우, 상기 커버 윈도우의 일면에 부착되며, 상기 복수의 발광 영역을 통해 방출되는 빛을 생성하는 광원, 상기 커버 윈도우의 일면에서 상기 광원에 인접하도록 상기 복수의 발광 영역 상에 배치되는 광학부, 및 상기 광원과 상기 광학부의 동작을 제어하며, 복수의 애플리케이션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 애플리케이션에서 발생하는 이벤트를 검출하고, 상기 이벤트에 따라 상기 복수의 발광 영역을 통해 서로 다른 빛이 방출되도록 상기 광원 및 상기 광학부 중 적어도 하나를 제어한다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 장치는, 커버 윈도우에 마련되는 복수의 발광 영역을 통해 빛을 방출하며, 이때 복수의 발광 영역 각각의 발광 여부 및 방출되는 빛의 색상 등을 독립적으로 제어할 수 있다. 따라서, 전자 기기의 커버 윈도우의 일부 영역을 통해 다양한 애플리케이션의 알림 기능, 및 전면 카메라를 위한 플래시 기능 등을 구현할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 포함하는 전자 기기의 외관을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 광원에 채용될 수 있는 발광소자 패키지를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치로 채용될 수 있는 백라이트 유닛을 나타낸 도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기에 포함될 수 디스플레이 장치를 나타낸 분해 사시도이다
도 20 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 또는 전자 기기를 포함하는 조명 네트워크 시스템을 나타낸 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 웨이퍼(기판) 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 내용은 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 포함하는 전자 기기의 외관을 나타낸 도이다.
우선 도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(100)는 전자 기기(100)의 전면에 부착되는 커버 윈도우(110), 전자 기기(100)의 외관을 구성하는 하우징(120), 카메라부(130), 키 입력부(140), 및 생체 감지 센서(150) 등을 포함할 수 있다. 생체 감지 센서(150)는 지문 센서 등을 포함할 수 있다. 도 1a 및 도 1b에는 도시되지 않았으나, 전자 기기(100)의 내부에는 디스플레이 장치, 터치스크린 장치, 메모리, 음성 입출력부, 통신부, 및 상기 구성 요소들의 동작을 제어하기 위한 프로세서 등이 포함될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서는 전자 기기(100)를 스마트폰 형태로 도시하였으나 반드시 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니며, 태블릿 PC, 랩톱 컴퓨터, PDA, 웨어러블(wearable) IT 기기 등과 같은 다양한 형태로 변형 및 확장이 가능하다.
커버 윈도우(110)는 디스플레이 장치가 화면을 출력하는 전자 기기(100)의 전면에 부착될 수 있다. 커버 윈도우(110)는 강화 글라스 또는 아크릴 등과 같이 빛 투과율이 우수한 재료를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(110)의 적어도 일부 영역은, 불투명한 재료로 인쇄되는 영역일 수 있으며, 상기 인쇄를 통해 전자 기기(100)의 제조사 로고 등이 커버 윈도우(110)에 형성될 수 있다. 이하, 도 1b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 1b는 전자 기기(100)를 전면에서 바라본 도면일 수 있다. 도 1b를 참조하면, 커버 윈도우(110)는 제1 내지 제3 영역(111-113)을 포함할 수 있다. 제1 영역(111)은 전자 기기(100)의 제조사 로고 등이 형성되는 영역일 수 있으며, 제2 영역(112)은 커버 윈도우(110)의 배면에 불투명한 재료가 형성되는 인쇄 영역일 수 있다. 한편, 제3 영역(113)은 디스플레이 장치가 출력하는 화면이 표시되는 영역일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제3 영역(111, 113)을 제외한 영역이 제2 영역(112)으로 정의될 수 있다.
즉, 커버 윈도우(110)의 배면에서 제1 및 제3 영역(111, 113)을 제외한 나머지 영역에 불투명한 재료를 인쇄함으로써, 커버 윈도우(110)에 제1 내지 제3 영역(111-113)을 형성할 수 있다. 따라서, 제2 영역(112)과 달리, 제1 및 제3 영역(111, 113)을 통해 커버 윈도우(110)의 배면에서 생성되는 빛이 전자 기기(100)의 전면 외부로 방출될 수 있다. 한편, 전자 기기(110)의 전면에서 카메라부(130) 및 생체 감지 센서(150) 등이 동작해야 하는 경우, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이 카메라부(130) 및 생체 감지 센서(150) 등에 대응하는 영역도 제1 및 제3 영역(111, 113)과 마찬가지로 인쇄되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(100)에서는, 제1 영역(111)에 복수의 발광 영역이 포함될 수 있다. 상기 복수의 발광 영역은, 제1 영역(111)에 마련되는 전자 기기(100)의 제조사 로고 등일 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서는, [ABCDEFG]와 같이 7개의 알파벳이 제1 영역(111)에 포함되며, 상기 7개의 알파벳 각각이 서로 독립된 발광 영역으로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서는, 제1 영역(111)에 포함된 복수의 발광 영역 [ABCDEFG]을 통해 특정 밝기 및 색상의 빛이 방출됨으로써, 제1 영역(111)이 사용자에게 정보를 전달하기 위한 인디케이터(indicator), 또는 카메라부(130)의 동작을 보조하기 위한 플래시 등의 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 커버 윈도우(110)의 배면에는 제1 영역(111)에 인접하여 백라이트 유닛으로 동작할 수 있는 광원이 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 또한, 복수의 발광 영역 중에서 실제로 빛을 방출하는 영역을 결정하고, 복수의 발광 영역을 통해 방출되는 빛의 색상을 변경하기 위해, 커버 윈도우(110)의 배면에서 제1 영역(111) 상에 필터를 포함하는 광학부가 마련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 커버 윈도우(110)의 배면에는 디스플레이 장치(160)가 배치될 수 있다. 커버 윈도우(110)는 앞서 설명한 바와 같이 제1 내지 제3 영역(111-113)을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제2 영역(112)은 커버 윈도우(110)의 배면에 불투명한 재료가 인쇄되는 영역일 수 있다. 제1 영역(111)은 전자 기기(100)의 제조사 로고 등이 형성된 영역일 수 있으며, 제3 영역(113)은 디스플레이 장치(160)가 출력하는 화면이 표시되는 영역일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 커버 윈도우(110)의 배면에서 제1 영역(111)에 인접하여 광원(170)이 마련될 수 있다. 광원(170)은 유기발광소자(OLED) 또는 반도체 발광소자 등을 포함할 수 있다. 광원(170)이 반도체 발광소자를 포함하는 경우, 광원(170)은 측면 방향 (제1 영역(111)을 향하는 방향)으로 빛을 방출하는 측면발광형(Side View) 발광 다이오드 패키지, 또는 칩 스케일 패키지 등을 포함할 수 있다.
한편, 광원(170)에서 생성된 빛이 제1 영역(111)에 마련된 제조사 로고 등을 통해 전자 기기(100)의 전면으로 방출될 수 있도록, 커버 윈도우(110)의 배면에서 제1 영역(111) 상에는 광학부(180)가 마련될 수 있다. 광학부(180)는, 광원(170)에서 생성된 빛이 디스플레이 장치(160) 등으로 유입되지 않도록 하는 동시에, 빛을 반사시켜 전자 기기(100)의 전면으로 방출시킬 수 있다. 이를 위해, 광학부(180)는 도광판, 반사판 등을 포함할 수 있다.
또한, 광학부(180)는 제1 영역(111)을 통해 전자 기기(100)의 전면으로 방출되는 빛의 색상을 조절하기 위해, 필터를 포함할 수 있다. 상기 필터는 디스플레이 장치(160)에 포함되는 컬러필터와 유사한 구성을 가질 수 있으며, 일례로 제1 영역(111)에 마련된 제조사 로고의 글자마다 하나의 필터가 대응되도록 배치될 수 있다. 제조사 로고의 글자마다 필터를 하나씩 대응시킴으로써, 제1 영역(111)에 마련된 제조사 로고를 글자마다 다른 색상으로 발광시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 광원(170) 및 광학부(180)는, 제1 영역(111)을 갖는 커버 윈도우(110)와 함께 발광 장치(200)로 제공될 수 있다. 발광 장치(200)의 동작은 컨트롤러에 의해 제어될 수 있으며, 상기 컨트롤러는, 별도로 마련되는 집적회로 칩이거나, 또는 전자 기기(100)의 애플리케이션 프로세서일 수 있다. 컨트롤러는 광원(170) 각각의 온/오프를 독립적으로 조절하고, 제조사 로고의 글자에 대응하는 필터 각각의 동작을 독립적으로 조절함으로써, 제1 영역(111)을 통해 다양한 패턴의 빛을 출력할 수 있다. 따라서, 전자 기기(100)에서 실행되는 애플리케이션에서 발생하는 이벤트, 배터리 충방전 상태 등을 서로 다른 패턴의 발광 동작으로 사용자에게 표시할 수 있다. 또한, 전면에 배치된 카메라부(130) 동작 시에는 제1 영역(111)에서 방출되는 빛으로 플래시 기능을 제공할 수 있다.
발광 장치(200)는, 전자 기기(100) 출고 시에 최초 설정된 값에 의해 동작하거나, 이후 사용자에 의해 설정되는 값에 의해 동작할 수 있다. 즉, 사용자가 전자 기기(100)를 이용하여 발광 장치(200)의 동작을 설정함으로써, 다양한 애플리케이션에서 발생하는 서로 다른 이벤트를 효과적으로 파악할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 광원에 채용될 수 있는 발광소자 패키지를 나타낸 도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지(170)는, 측면으로 빛을 방출하는 측면발광형 발광 다이오드 패키지일 수 있다. 발광소자 패키지(170)는 패키지 몸체(171), 리드 프레임(174, 175), 및 패키지 몸체(171)의 실장 공간(171a)에 마련되는 발광소자(176) 등을 포함할 수 있다.
패키지 몸체(171)는 제1 및 제2 몸체(172, 173)를 포함할 수 있다. 리드 프레임(174, 175)은 제1 및 제2 몸체(172, 173) 사이에 마련되거나 또는 제2 몸체(173) 내부에 마련될 수 있다. 리드 프레임(174, 175)은 발광소자(176)의 제1 및 제2 도전형 반도체층 각각에 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 리드 프레임(174, 175)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 리드 프레임(174, 175) 각각의 적어도 일부 영역은 외부로 노출되어 전기 신호를 공급받을 수 있다.
발광소자(176)는 솔더 범프(177) 등에 의해 실장 공간(171a) 내에서 제1 및 제2 리드 프레임(174, 175) 상에 실장될 수 있다. 발광소자 패키지(200)의 광출력을 높이기 위하여, 실장 공간(171a)을 제공하는 제1 몸체(172)의 내측면에는 광 반사율이 높은 물질을 포함하는 반사층이 마련될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치에는, 도 3a 및 도 3b에 도시한 발광소자 패키지(170) 외에 다른 형태의 발광소자 패키지 또는 유기발광소자 등과 같은 다양한 발광소자가 광원으로 채용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(300)는 제1 영역(311)과 제2 영역(312)을 갖는 커버 윈도우(310), 복수의 광원(320), 광학부(330), 및 제어부(340)를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(310)는 전자 기기(100)의 전면에 마련되는 강화 글라스 또는 아크릴 등을 포함할 수 있다. 커버 윈도우(310)는 불투명한 재료가 인쇄되어 형성되는 제2 영역(312)과, 제2 영역(312)이 아닌 제1 영역(311)을 포함할 수 있다. 제1 영역(311)은 빛을 통과시킬 수 있는 복수의 발광 영역을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 발광 영역은 전자 기기(100)의 제조사 로고에 포함되는 글자일 수 있다.
제1 영역(311)에 인접한 영역에는 복수의 광원(321-327: 320)이 마련될 수 있다. 복수의 광원(320)은 제1 영역(311)으로 빛을 방출하며, 발광소자 패키지 또는 유기발광소자 등을 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 영역(311)에 포함되는 복수의 발광 영역 각각에 복수의 광원(320)이 하나씩 대응할 수 있다. 또는, 이와 달리 2개 이상의 발광 영역에 하나의 광원(320)이 대응하거나, 2개 이상의 광원(320)이 하나의 발광 영역에 대응할 수도 있다.
복수의 광원(320) 각각은 서로 같은 색상 또는 서로 다른 색상의 빛을 방출할 수 있다. 복수의 광원(320)이 서로 같은 색상의 빛을 방출하는 경우, 복수의 광원(320) 각각은 백색 빛을 방출할 수 있다. 복수의 광원(320) 각각은 제어부(340)에 의해 구동될 수 있다. 제어부(340)는 복수의 광원(320) 각각의 온/오프를 독립적으로 조절함으로써 제1 영역(311)에 포함되는 복수의 발광 영역 각각의 발광 여부를 개별적으로 제어할 수 있다.
광학부(331-336: 330)는 제1 영역(311)에 포함되는 글자 하부에 마련되는 반사판, 도광판, 및 필터 등을 포함할 수 있다. 반사판은 광원(320)에서 방출되는 빛을 반사시켜 제1 영역(311)의 발광 영역으로 통과시킴과 동시에, 광원(320)에서 방출되는 빛이 디스플레이 장치 등의 구성 요소로는 유입되지 않도록 할 수 있다. 한편, 제1 영역(311)에 포함되는 발광 영역의 하부에는 필터가 마련되어 각 발광 영역을 통해 방출되는 빛의 색상을 개별적으로 제어할 수 있다. 즉, 컨트롤러(341)의 제어에 의해, 도 4에 도시한 실시예에서, A, B, C, D, E, F, G의 7개의 글자가 서로 다른 색상의 빛을 방출할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 실시예에서는, 컨트롤러(341)가 제1 영역(311)에 포함되는 글자를 통해 방출되는 빛을 서로 독립적으로 제어할 수 있다. 일례로, 컨트롤러(341)는 제1 영역(311)에 포함되는 글자 A, B, C, D, E, F, G 가운데 일부는 빛을 방출하고, 나머지는 빛을 방출하지 않도록 제어할 수 있다. 또는, 컨트롤러(341)가 제1 영역(311)에 포함되는 글자 하부에 배치되는 광학부(330) 각각의 동작을 제어하여, 제1 영역(311)에 포함되는 글자를 통한 발광 여부를 개별적으로 제어할 수도 있다.
또한, 컨트롤러(341)는 빛을 방출하는 글자의 하부 또는 광원(320)과 제1 영역(311) 사이에 위치한 필터의 동작을 제어함으로써, 각 글자에서 방출되는 빛의 색상을 서로 다르게 제어할 수 있다. 일례로, A, C, D, F 의 네 개의 글자에서만 빛이 방출되는 경우, A와 F는 파란색 빛을, C와 D는 적색 빛을 방출하거나, 이와 다른 조합을 갖는 색상의 빛을 방출할 수도 있다. 따라서, 제1 영역(311)을 통해 방출되는 빛의 조합이 다양하게 변경될 수 있으므로, 제1 영역(311)을 전자 기기(100)의 상태를 나타내는 인디케이터로서 이용할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(300)의 상세 동작을 설명한다.
우선, 본 발명의 실시예에서, 발광 장치(300)는 유기발광소자를 광원(320)으로 포함할 수 있다. 제1 영역(311)에 포함되는 복수의 글자에 대응하는 복수의 광원(320) 각각은, 적색, 녹색, 청색 빛을 방출하는 유기발광소자를 포함할 수 있다. 즉, 글자 A에 대응하는 제1 광원(321)이 적색, 녹색, 청색 빛을 방출하는 3개의 유기발광소자를 포함할 수 있으며, 글자 G에 대응하는 제7 광원(327) 역시 적색, 녹색, 청색 빛을 방출하는 3개의 유기발광소자를 포함할 수 있다. 이 경우, 광학부(330)는 컬러필터 없이 도광판, 반사판 등만으로 구성될 수 있다. 광학부(330) 사이에는 인접한 다른 광학부(330)로부터 빛이 유입되지 않도록 차광부가 마련될 수 있다.
컨트롤러(341)는 구동 회로(342)를 통해 각 글자에 대응하는 광원(320)에 포함되는 유기발광소자의 온/오프를 제어하여 제1 영역(311)에 포함되는 글자의 발광 여부 및 각 글자에서 발광되는 빛의 색을 독립적으로 제어할 수 있다. 일 실시예로, 컨트롤러(341)는 글자 A, B, C, D에 인접한 제1 내지 제4 광원(321-324)에 포함되는 유기발광소자를 구동하고, 글자 E, F, G에 인접한 제5 내지 제7 광원(325-327)에 포함되는 유기발광소자를 구동하지 않음으로써, 글자 A, B, C, D로만 빛이 출력되도록 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(341)는 글자 A, B, C, D에 인접한 제1 내지 제4 광원(321-324) 각각에 포함되는 적색, 녹색, 청색 유기발광소자의 동작을 개별적으로 제어하여 글자 A, B, C, D를 통해 서로 다른 색의 빛이 방출되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(321)에서는 적색 유기발광소자만을 구동하고, 제2 광원(322)에서는 녹색 유기발광소자만을 구동하고, 제3 광원(323)에서는 청색 유기발광소자만을 구동하며, 제4 광원(324)에서는 적색, 녹색, 청색 유기발광소자를 모두 구동함으로써 글자 A, B, C, D 각각이 적색, 녹색, 청색, 백색 빛으로 발광되도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(300)는 광원으로 반도체 발광소자를 포함할 수도 있다. 이때, 광원으로 채용되는 반도체 발광소자는, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같은 측면발광형 발광다이오드 패키지일 수 있다. 반도체 발광소자를 광원으로 채용하는 경우, 도 4에 도시한 바와 달리 제1 영역(311)에 포함되는 복수의 글자에 광원(320)이 일대일로 대응하지 않을 수 있다. 즉, 둘 이상의 글자에 하나의 반도체 발광소자가 광원으로 적용될 수 있다.
반도체 발광소자를 광원으로 이용하는 경우, 발광 장치(300)는 액정표시장치(LCD)와 유사한 구성을 가질 수 있다. 광학부(330)는 반도체 발광소자에서 방출되는 빛을 전면으로 반사시키는 반사판, 도광판 외에, 컬러필터 및 컬러필터의 빛 통과 여부를 결정하기 위한 스위치 소자를 갖는 투명 기판 등을 포함할 수 있다. 즉, 커버 윈도우(310)의 제1 영역(311) 하부에 컬러필터, 스위치 소자를 갖는 투명 기판, 도광판, 반사판 등이 배치되어 광학부(330)를 제공할 수 있다.
제1 영역(311)에 포함되는 복수의 글자 각각을 통한 빛의 방출 여부 및 방출되는 빛의 색상은, 광학부(330)의 동작에 의해 결정될 수 있다. 즉, 컨트롤러(341)는 광학부(330)에 포함되는 스위치 소자의 동작을 제어하여 제1 영역(311)에 포함되는 각 글자의 발광 여부 및 빛의 색상을 결정할 수 있다. 따라서, 복수의 글자 각각의 하부에 마련되는 적색, 녹색, 청색 컬러필터를 통과하는 빛에 의해 복수의 글자 각각에서 방출되는 빛의 색상이 결정될 수 있다.
도 5 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다. 이하, 도 5 내지 도 13에 도시한 실시예에 따른 전자 기기(100)는, 커버 윈도우(110)의 배면에 배치되는 광원(170)과 광학부(180)를 갖는 발광 장치(200)를 포함할 수 있다. 도 5 내지 도 13에 도시한 실시예에서, 발광 장치(200)는 도 2에 도시한 것을 가정하였으나, 도 4에 도시한 실시예에 따른 발광 장치(300) 또는 그 외에 본 발명의 다양한 실시예에 따른 발광 장치로 대체될 수 있음은 물론이다.
우선 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(200)는, 전면 카메라부(130)를 이용한 영상 촬영 시에 플래시로 동작할 수 있다. 플래시로 동작하기에 충분한 광량을 출력하기 위해, 발광 장치(200)는 커버 윈도우(110)의 제1 영역(111)에 포함되는 모든 발광 영역을 통해 빛을 방출할 수 있다. 즉, 발광 장치(200)는 커버 윈도우(110)의 제1 영역(111)에 마련된 모든 글자를 통해 빛을 방출할 수 있으며, 제1 영역(111)을 통해 방출되는 빛의 특성은, 광원(170)과 광학부(180)의 동작에 의해 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 광원(170)이 백색 빛을 생성하는 발광다이오드 패키지 또는 유기발광소자를 갖는 경우, 발광 장치(200)는 제1 영역(111)을 통해 백색 빛을 출력하여 일반적인 플래시와 유사한 기능을 구현할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 장치(200)는, 사용자의 선택 또는 주변 광량에 따라 광학부(180)의 동작을 제어하여 제1 영역(111)에 포함된 글자 가운데 일부 글자에서는 빛이 출력되지 않도록 할 수 있다. 즉, 발광 장치(200)가 전면 카메라부(130)를 위한 플래시로 동작할 때, 실제로 빛을 방출하는 글자의 개수를 조절하여 광량을 변경할 수 있다.
또한, 발광 장치(200)는 전면 카메라부(130)를 이용한 영상 촬영시, 영상 필터 기능 또는 화이트 밸런스 보정 기능 등을 제공할 수도 있다. 발광 장치(200)는 광학부(180)에 포함된 필터를 이용하여 제1 영역(111)의 각 글자에서 방출되는 빛의 색상을 변경할 수 있다. 사용자는 카메라부(130)를 이용하여 영상을 촬영하는 애플리케이션에서 발광 장치(200)가 방출하는 빛의 색상을 변경할 수 있다. 사용자의 설정에 따라, 발광 장치(200)는 영상 필터 기능 또는 화이트 밸런스 보정 기능을 제공할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(200)를 이용하여 제공할 수 있는 전자 기기(100)의 배터리 상태 표시 기능을 나타낸 것이다. 발광 장치(200)는 전자 기기(100)가 유/무선 충전 장치에 연결되면 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 배터리 충방전 상태를 표시할 수 있다. 또는, 전자 기기(100)가 슬립 모드에서 동작하는 동안, 주기적으로 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 배터리 상태를 표시할 수 있다.
우선 도 6 내지 도 8을 참조하면, 전자 기기(100)의 배터리 잔량에 따라 제1 영역(111)에서 빛을 방출하는 글자의 개수를 조절하여 전자 기기(100)의 배터리 상태를 표시할 수 있다. 배터리 잔량이 얼마 남지 않은 경우에는 도 6에 도시한 바와 같이 가장 좌측에 위치한 하나의 글자를 통해서만 빛을 방출할 수 있다. 또한, 배터리 상태가 거의 완충 상태에 가까운 경우에는 도 8에 도시한 바와 같이 모든 글자를 통해서 빛을 방출할 수 있다. 한편, 배터리 잔량이 약 절반 정도인 경우에는 도 7에 도시한 바와 같이 빛이 방출될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시예에서, 발광 장치(200)는 제1 영역(111)에서 빛을 방출하는 발광 영역의 개수 또는 면적을 변경하여 배터리의 상태를 표시할 수 있다.
한편, 배터리 잔량에 따른 제1 영역(111)의 발광 동작은, 제1 영역(111)의 하부에 배치되는 광원(170)과 광학부(180)에 의해 결정될 수 있다. 도 2 또는 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 영역(111)에 마련된 복수의 글자 각각에 하나의 광원(170)이 대응하는 경우에는, 도 6 내지 도 8에 도시한 실시예와 같이 각 글자마다 발광 여부가 결정될 수 있다. 그러나, 하나의 글자에 복수의 광원(170)이 대응하거나, 복수의 글자에 하나의 광원(170)이 대응하는 경우에는, 하나의 글자 내에서 발광 영역 및 비발광 영역이 함께 존재할 수도 있다.
도 6 내지 도 8에 도시한 실시예에서, 제1 영역(111)의 글자를 통해 방출되는 빛의 색상 및 동작은 다양하게 변형될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6과 같이 배터리 잔량이 거의 남지 않은 상태에서는 적색 빛을 방출하고, 도 8과 같이 배터리 잔량이 충분한 상태에서는 녹색 빛을 방출할 수 있다. 또한, 배터리 충전이 진행 중일 때에는 청색 빛을 방출하거나, 또는 제1 영역(111)을 통해 방출되는 빛을 일정 주기로 점멸시켜 사용자에게 현재 배터리가 정상적으로 충전되고 있음을 표시할 수 있다.
또는, 도 6 내지 도 8에 도시한 실시예와 달리, 제1 영역(111)에서 발광 면적이 아닌 빛의 색상을 조절하여 배터리 상태를 표시할 수도 있다. 발광 장치(200)는 배터리 잔량과 무관하게 제1 영역(111)의 모든 글자를 통해 빛을 방출하되, 배터리의 상태에 따라 빛의 색상을 변경함으로써 배터리 상태를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 발광 장치(200)는 배터리 잔량이 부족할 때에는 제1 영역(111)을 통해 적색 빛을 방출하고, 배터리 잔량이 충분할 때에는 제1 영역(111)을 통해 녹색 빛을 방출함으로써 사용자에게 배터리 상태를 알려줄 수 있다.
도 9 내지 도 13은, 전자 기기(100)에서 실행되는 애플리케이션에서 발생하는 이벤트를 표시할 수 있는 알림 기능을 설명하기 위한 도이다. 도 9 내지 도 13에 도시한 실시예에서, 제1 영역(111)에서 빛을 방출하는 글자의 조합 및 빛의 색상 등은 사용자 설정에 의해 결정될 수 있다.
우선 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(200)는, 제1 영역(111)에 마련된 글자 가운데 일부를 통해 단일 색상의 빛을 방출하여 애플리케이션에서 발생한 이벤트를 표시할 수 있다. 도 9에 도시한 실시예에서, 발광 장치는 글자 A, C, E, G를 통해 같은 색상의 빛, 예를 들어 녹색 빛을 방출할 수 있다. 동일한 애플리케이션에서 다른 이벤트가 발생하거나, 또는 다른 애플리케이션에서 이벤트가 발생하는 경우에는, 도 10 내지 도 13에 도시한 바와 같이 빛의 색상을 변경하거나, 또는 빛을 방출하는 글자를 변경함으로써 다른 이벤트가 발생하였음을 사용자에게 표시할 수 있다.
도 10과 도 11에 도시한 실시예를 비교하면, 같은 색상의 빛이라도 빛을 방출하는 글자의 조합을 변경함으로써 사용자에게 다른 이벤트가 발생하였음을 표시할 수 있다. 도 10에 도시한 실시예에서는 글자 A, C, E, G를 통해 빛이 방출되는 반면, 도 11에 도시한 실시예에서는 글자 B, D, F를 통해 빛이 방출될 수 있다. 즉, 사용자는 같은 색상의 빛이라 해도, 빛이 방출되는 글자의 조합에 따라 어떤 애플리케이션에서 어떤 이벤트가 발생한 것인지를 인지할 수 있다.
도 12를 참조하면, 발광 장치(200)에 의해 도 9 내지 도 11과는 다른 글자를 통해 빛이 방출되며, 도 9 내지 도 11과 다른 색상의 빛이 방출될 수 있다. 따라서, 사용자는 도 12와 같이 빛이 방출되는 경우, 도 9 내지 도 11과는 다른 이벤트가 전자 기기(100)의 애플리케이션에서 발생한 것으로 인지할 수 있다. 결과적으로, 빛을 방출하는 글자의 조합과 방출되는 빛의 다양한 색상에 기초하여, 복수의 애플리케이션에서 발생하는 복수의 이벤트를 개별적으로 구분할 수 있는 알림 기능을 구현할 수 있다.
도 13을 참조하면, 발광 장치(200)는 복수의 글자를 통해 서로 다른 색상의 빛을 방출할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광 장치(200)는 제1 영역(111)에 마련된 복수의 글자에 대응하는 복수의 광원(170)과 광학부(180)를 포함할 수 있다. 복수의 광원(170) 각각은, 제1 영역(111)에 마련된 복수의 글자 각각에 대응할 수 있다. 또한, 광학부(180)는 상기 복수의 글자 각각에 대응하는 복수의 필터를 가질 수 있다. 따라서, 발광 장치(200)는, 복수의 광원(170)의 온/오프 및 복수의 필터의 동작을 개별적으로 제어함으로써, 복수의 글자 각각을 통해 방출되는 빛의 색상을 독립적으로 조절할 수 있다.
도 13에 도시한 실시예에서, A, C, F, G의 글자를 통해 빛이 방출될 수 있다. 즉, 발광 장치(200)가 A, C, F, G의 글자에 인접하여 배치된 광원(170)을 턴-온시킬 수 있다. 또한, 발광 장치(200)는 B, D, E의 글자 상부에 마련된 광학부를 제어하여 B, D, E의 글자를 통해서는 빛이 방출되지 않도록 제어할 수 있다.
한편, 발광 장치(200)는, A, C, F, G의 글자를 통해 각기 서로 다른 빛이 방출되도록 광학부(180)의 동작을 제어할 수 있다. 발광 장치(200)는 광학부(180)에 포함된 필터를 이용히야 각 글자마다 서로 다른 색상의 빛이 방출되도록 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시예에서는, 도 9 내지 도 12에 도시한 실시예와 같이 제1 영역(111)에서 방출되는 빛의 색상 및 빛을 방출하는 글자의 조합을 조절할 뿐만 아니라, 빛을 방출하는 글자의 조합을 결정하고 각 글자에서 방출되는 빛의 색상을 서로 다르게 선택함으로써, 다양한 형태의 알림을 구현할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(200)는 전자 기기(100)의 전면에 마련된 커버 윈도우(110)를 통해 다양한 패턴으로 빛을 방출할 수 있다. 단순히 색상 변경만 가능한 점광원을 알림 목적으로 구비했던 기존의 경우와 달리, 본 발명의 실시예에 다른 발광 장치를 구비함으로써, 전자 기기(100)는 다양한 애플리케이션에서 발생하는 이벤트, 배터리 상태 등을 사용자에게 직관적이고 빠르게 알려줄 수 있다.
색상 변경 및 점멸 동작만이 가능한 점광원을 갖는 경우, 전자 기기(100)는 점광원의 색상과 점멸 동작만으로 알림을 전달해야 하기 때문에, 극히 제한된 개수의 알림만을 사용자에게 표시할 수 있다. 이러한 경우, 사용자가 전자 기기(100)의 전면에 설치된 점광원만으로는 알림의 종류를 충분히 파악하기 어려우며, 전자 기기(100)를 슬립 모드에서 해제하여 알림의 종류를 판단할 필요가 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 발광 장치(200)가 커버 윈도우(110)에 마련된 복수의 글자를 통해 다양한 조합으로 빛을 방출하며, 이를 위해 발광 장치(200)는 광원(170) 및 광학부(180)를 포함할 수 있다. 즉, 발광 장치(200)는 일종의 엣지 타입 백라이트 유닛처럼 동작할 수 있으며, 도 9 내지 도 13에 도시한 실시예와 같이 커버 윈도우(110)에 마련된 복수의 글자 각각을 통한 빛의 방출 여부, 및 방출되는 빛의 색상을 독립적으로 제어할 수 있다. 또한, 전자 기기(100)의 애플리케이션에서 발생하는 이벤트에 따라 방출되는 빛의 색상 및 빛을 방출하는 글자의 조합을 사용자가 설정할 수 있도록 함으로써, 사용자가 더욱 직관적으로 알림의 종류를 파악할 수 있다.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치로 채용될 수 있는 백라이트 유닛을 나타낸다.
우선 도 14를 참조하면, 백라이트 유닛(1000)은 도광판(1040) 및 도광판(1040) 양측면에 제공되는 광원모듈(1010)을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(1000)은 도광판(1040)의 하부에 배치되는 반사판(1020)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 백라이트 유닛(1000)은 에지형 백라이트 유닛일 수 있다.
실시예에 따라, 광원모듈(1010)은 도광판(1040)의 일 측면에만 제공되거나, 다른 측면에 추가적으로 제공될 수도 있다. 광원모듈(1010)은 인쇄회로기판(1001) 및 인쇄회로기판(1001) 상면에 실장된 복수의 광원(1005)을 포함할 수 있다.
도 14에 도시한 백라이트 유닛(1000)이 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치로 채용되는 경우, 도광판(1040)의 상부에 커버 윈도우(110)가 부착될 수 있다. 즉, 광원 모듈(1010)에서 방출된 빛이 도광판(1040) 및 반사판(1020)에 의해 도광판(1040) 상부에 위치한 커버 윈도우(110)로 방출될 수 있다. 이때, 커버 윈도우(110)와 도광판(1040) 사이에는 커버 윈도우(110)를 통해 방출되는 빛의 색상을 변경하기 위한 필터가 마련될 수 있다. 또한, 커버 윈도우(110)에 마련된 복수의 글자 각각을 통해 빛을 선택적으로 방출하기 위해, 도광판(1040)은 복수의 영역으로 분할되어 로컬 디밍 기능을 제공할 수 있다.
다음으로 도 15를 참조하면, 백라이트 유닛(1100)은 회로기판(1101) 상에 광원(1105)이 실장되며, 그 상부에 배치된 하나 이상의 광학 시트(1106)를 구비한다. 광원(1105)은 본 발명에 따른 적색 형광체를 함유한 백색 발광장치일 수 있다.
본 실시예에 채용된 회로기판(1101)은 메인 영역에 해당되는 제1 평면부(1101a)와 그 주위에 배치되어 적어도 일부가 꺾인 경사부(1101b)와, 경사부(1101b)의 외측인 회로 기판(1101)의 모서리에 배치된 제2 평면부(1101c)를 가질 수 있다. 제1 평면부(1101a) 상에는 제1 간격(d1)에 따라 광원(1105)이 배열되며, 경사부(1101b) 상에도 제2 간격(d2)으로 하나 이상의 광원(1105)이 배열될 수 있다. 제1 간격(d1)은 제2 간격(d2)과 동일할 수 있다. 경사부(1101b)의 폭(또는 단면에서는 길이)는 제1 평면부(1101a)의 폭보다 작으며 제2 평면부(1101c)의 폭에 비해서는 길게 형성될 수 있다. 또한, 제2 평면부(1101c)에도 필요에 따라 적어도 하나의 광원(1105)이 배열될 수 있다.
경사부(1101b)의 기울기는 제1 평면부(1101a)를 기준으로 0°보다는 크며 90°보다는 작은 범위 안에서 적절하게 조절할 수 있다. 회로기판(1101)은 이러한 구조를 취함으로써 광학 시트(1106)의 가장자리 부근에서도 균일한 밝기를 유지할 수 있다.
도 15에 도시한 실시예에 따른 백라이트 유닛(1100)이 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(200)에 채용되는 경우, 광학 시트(1106)의 상부에 필터 및 커버 윈도우(110)가 배치될 수 있다. 이때, 커버 윈도우(110)에 마련된 복수의 글자 각각을 통해 빛을 선택적으로 방출하기 위해, 광학 시트(1106)는 복수의 영역으로 분할되어 로컬 디밍 기능을 제공할 수 있다.
도 16 내지 도 18는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치에 채용될 수 잇는 다양한 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 16 내지 도 18의 백라이트 유닛들(1200, 1300, 1400)은 파장변환부(1250, 1350, 1450)가 광원(1205, 1305, 1405)에 배치되지 않고, 광원(1205, 1305, 1405)의 외부에서 백라이트 유닛들(1200, 1300, 1400) 내에 배치되어 광을 변환시킬 수 있다.
도 16을 참조하면, 백라이트 유닛(1200)은 직하형 백라이트 유닛으로, 파장변환부(1250), 파장변환부(1250)의 하부에 배열된 광원모듈(1210) 및 광원모듈(1210)을 수용하는 바텀케이스(1260)를 포함할 수 있다. 또한, 광원모듈(1210)은 인쇄회로기판(1201) 및 인쇄회로기판(1201) 상면에 실장된 복수의 광원(1205)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 백라이트 유닛(1200)에서는, 바텀케이스(1260) 상부에 파장변환부(1250)가 배치될 수 있다. 따라서, 광원모듈(1210)로부터 방출되는 광의 적어도 일부가 파장변환부(1250)에 의해 파장 변환될 수 있다. 파장변환부(1250)는 별도의 필름으로 제조되어 적용될 수 있으나, 도시되지 않은 광확산판과 일체로 결합된 형태로 제공될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 백라이트 유닛(1300, 1400)은 에지형 백라이트 유닛으로, 파장변환부(1350, 1450), 도광판(1340, 1440), 도광판(1340, 1440)의 일 측에 배치되는 반사부(1320, 1420) 및 광원(1305, 1405)을 포함할 수 있다.
광원(1305, 1405)에서 방출되는 광은 반사부(1320, 1420)에 의해 도광판(1340, 1440)의 내부로 안내될 수 있다. 도 17의 백라이트 유닛(1300)에서, 파장변환부(1350)는 도광판(1340)과 광원(1305)의 사이에 배치될 수 있다. 도 18의 백라이트 유닛(1400)에서, 파장변환부(1450)는 도광판(1440)의 광 방출면 상에 배치될 수 있다.
도 16 내지 도 18에서의 파장변환부(1250, 1350, 1450)에는 통상적인 형광체가 포함될 수 있다. 특히, 광원으로부터의 열 또는 수분에 취약한 양자점의 특성을 보완하기 위하여 양자점 형광체를 사용하는 경우, 도 16 내지 도 18에 개시된 파장변환부(1250, 1350, 1450) 구조를 백라이트 유닛(1200, 1300, 1400)에 활용할 수 있다.
도 16 내지 도 18에 도시한 실시예에서, 백라이트 유닛(1200, 1300, 1400)마다 구비되는 파장변환부(1250, 1350, 1450)는, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(200)에 포함되는 필터의 역할을 대체할 수 있다. 이 경우, 파장변환부(1250, 1350, 1450)를 통과하는 빛에 의해, 커버 윈도우(110)의 글자를 통해 방출되는 빛의 색상이 고정될 수 있다. 또는, 파장변환부(1250, 1350, 1450) 상에 별도로 필터를 마련하여, 커버 윈도우(110)의 글자를 통해 방출되는 빛의 색상을 필요에 따라 변경할 수도 있을 것이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기에 포함될 수 있는 디스플레이 장치의 개략적인 분해사시도이다.
도 19를 참조하면, 디스플레이 장치(2000)는, 백라이트 유닛(2100), 광학시트(2200) 및 액정 패널과 같은 화상 표시 패널(2300)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(2100)은 바텀케이스(2110), 반사판(2120), 도광판(2140) 및 도광판(2140)의 적어도 일 측면에 제공되는 광원모듈(2130)을 포함할 수 있다. 광원모듈(2130)은 인쇄회로기판(2131) 및 광원(2132)을 포함할 수 있다. 특히, 광원(2105)은 광방출면에 인접한 측면으로 실장된 사이드뷰 타입 발광소자일 수 있다.
광학시트(2200)는 도광판(2140)과 화상 표시 패널(2300)의 사이에 배치될 수 있으며, 확산시트, 프리즘시트 또는 보호시트와 같은 여러 종류의 시트를 포함할 수 있다.
화상 표시 패널(2300)은 광학시트(2200)를 출사한 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 화상 표시 패널(2300)은 어레이 기판(2320), 액정층(2330) 및 컬러 필터 기판(2340)을 포함할 수 있다. 어레이 기판(2320)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극들, 상기 화소 전극에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터들 및 상기 박막 트랜지스터들을 작동시키기 위한 신호 라인들을 포함할 수 있다. 컬러 필터 기판(2340)은 투명기판, 컬러 필터 및 공통 전극을 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터는 백라이트 유닛(2100)으로부터 방출되는 백색광 중 특정 파장의 광을 선택적으로 통과시키기 위한 필터들을 포함할 수 있다. 액정층(2330)은 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 사이에 형성된 전기장에 의해 재배열되어 광투과율을 조절할 수 있다. 광투과율이 조절된 광은 컬러 필터 기판(2340)의 상기 컬러 필터를 통과함으로써 영상을 표시할 수 있다. 화상 표시 패널(2300)은 영상 신호를 처리하는 구동회로 유닛 등을 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 디스플레이 장치(2000)에 따르면, 상대적으로 작은 반치폭을 가지는 청색광, 녹색광 및 적색광을 방출하는 광원(2132)을 사용하므로, 방출된 광이 컬러 필터 기판(2340)을 통과한 후 높은 색순도의 청색, 녹색 및 적색을 구현할 수 있다.
도 20 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 또는 전자 기기를 포함하는 조명 네트워크 시스템을 나타낸 도이다.
도 20은 실내용 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
본 실시예에 따른 네트워크 시스템(3000)은 LED 등의 발광소자를 이용하는 조명 기술과 사물인터넷(IoT) 기술, 무선 통신 기술 등이 융합된 복합적인 스마트 조명-네트워크 시스템일 수 있다. 네트워크 시스템(3000)은, 다양한 조명 장치 및 유무선 통신 장치를 이용하여 구현될 수 있으며, 센서, 컨트롤러, 통신수단, 네트워크 제어 및 유지 관리 등을 위한 소프트웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
네트워크 시스템(3000)은 가정이나 사무실 같이 건물 내에 정의되는 폐쇄적인 공간은 물론, 공원, 거리 등과 같이 개방된 공간 등에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(3000)은, 다양한 정보를 수집/가공하여 사용자에게 제공할 수 있도록, 사물인터넷 환경에 기초하여 구현될 수 있다. 이때, 네트워크 시스템(3000)에 포함되는 LED 램프(3200)는, 주변 환경에 대한 정보를 게이트웨이(3100)로부터 수신하여 LED 램프(3200) 자체의 조명을 제어하는 것은 물론, LED 램프(3200)의 가시광 통신 등의 기능에 기초하여 사물인터넷 환경에 포함되는 다른 장치들(3300-3800)의 동작 상태 확인 및 제어 등과 같은 역할을 수행할 수도 있다.
도 20을 참조하면, 네트워크 시스템(3000)은, 서로 다른 통신 프로토콜에 따라 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 게이트웨이(3100), 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결되며 LED 발광소자를 포함하는 LED 램프(3200), 및 다양한 무선 통신 방식에 따라 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(3300-3800)를 포함할 수 있다. 사물인터넷 환경에 기초하여 네트워크 시스템(3000)을 구현하기 위해, LED 램프(3200)를 비롯한 각 장치(3300-3800)들은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예로, LED 램프(3200)는 WiFi, 지그비(Zigbee), LiFi 등의 무선 통신 프로토콜에 의해 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결될 수 있으며, 이를 위해 적어도 하나의 램프용 통신 모듈(3210)을 가질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크 시스템(3000)은 가정이나 사무실 같이 폐쇄적인 공간은 물론 거리나 공원 같은 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(3000)이 가정에 적용되는 경우, 네트워크 시스템(3000)에 포함되며 사물인터넷 기술에 기초하여 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(3300-3800)는 가전 제품(3300), 디지털 도어록(3400), 차고 도어록(3500), 벽 등에 설치되는 조명용 스위치(3600), 무선 통신망 중계를 위한 라우터(3700) 및 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기(3800) 등을 포함할 수 있다.
네트워크 시스템(3000)에서, LED 램프(3200)는 가정 내에 설치된 무선 통신 네트워크(Zigbee, WiFi, LiFi 등)를 이용하여 다양한 장치(3300-3800)의 동작 상태를 확인하거나, 주위 환경/상황에 따라 LED 램프(3200) 자체의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 또한 LED 램프(3200)에서 방출되는 가시광선을 이용한 LiFi 통신을 이용하여 네트워크 시스템(3000)에 포함되는 장치들(3300-3800)을 컨트롤 할 수도 있다.
우선, LED 램프(3200)는 램프용 통신 모듈(3210)을 통해 게이트웨이(3100)로부터 전달되는 주변 환경, 또는 LED 램프(3200)에 장착된 센서로부터 수집되는 주변 환경 정보에 기초하여 LED 램프(3200)의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 텔레비젼(3310)에서 방송되고 있는 프로그램의 종류 또는 화면의 밝기에 따라 LED 램프(3200)의 조명 밝기가 자동으로 조절될 수 있다. 이를 위해, LED 램프(3200)는 게이트웨이(3100)와 연결된 램프용 통신 모듈(3210)로부터 텔레비전(3310)의 동작 정보를 수신할 수 있다. 램프용 통신 모듈(3210)은 LED 램프(3200)에 포함되는 센서 및/또는 컨트롤러와 일체형으로 모듈화될 수 있다.
예를 들어, TV프로그램에서 방영되는 프로그램 값이 휴먼드라마일 경우, 미리 셋팅된 설정 값에 따라 조명도 거기에 맞게 12000K 이하의 색 온도, 예를 들면 5000K로 낮아지고 색감이 조절되어 아늑한 분위기를 연출할 수 있다. 반대로 프로그램 값이 개그프로그램인 경우, 조명도 셋팅 값에 따라 색 온도가 5000K 이상으로 높아지고 푸른색 계열의 백색조명으로 조절되도록 네트워크 시스템(3000)이 구성될 수 있다.
또한, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(3400)이 잠긴 후 일정 시간이 경과하면, 턴-온된 LED 램프(3200)를 모두 턴-오프시켜 전기 낭비를 방지할 수 있다. 또는, 모바일 기기(3800) 등을 통해 보안 모드가 설정된 경우, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(3400)이 잠기면, LED 램프(3200)를 턴-온 상태로 유지시킬 수도 있다.
LED 램프(3200)의 동작은, 네트워크 시스템(3000)과 연결되는 다양한 센서를 통해 수집되는 주변 환경에 따라서 제어될 수도 있다. 예를 들어 네트워크 시스템(3000)이 건물 내에 구현되는 경우, 빌딩 내에서 조명과 위치센서와 통신모듈을 결합, 건물 내 사람들의 위치정보를 수집하여 조명을 턴-온 또는 턴-오프하거나 수집한 정보를 실시간으로 제공하여 시설관리나 유휴공간의 효율적 활용을 가능케 한다. 일반적으로 LED 램프(3200)와 같은 조명 장치는, 건물 내 각 층의 거의 모든 공간에 배치되므로, LED 램프(3200)와 일체로 제공되는 센서를 통해 건물 내의 각종 정보를 수집하고 이를 시설관리, 유휴공간의 활용 등에 이용할 수 있다.
한편, LED 램프(3200)와 이미지센서, 저장장치, 램프용 통신 모듈(3210) 등을 결합함으로써, 건물 보안을 유지하거나 긴급상황을 감지하고 대응할 수 있는 장치로 활용할 수 있다. 예를 들어 LED 램프(3200)에 연기 또는 온도 감지 센서 등이 부착된 경우, 화재 발생 여부 등을 신속하게 감지함으로써 피해를 최소화할 수 있다. 또한 외부의 날씨나 일조량 등을 고려하여 조명의 밝기를 조절, 에너지를 절약하고 쾌적한 조명환경을 제공할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크 시스템(3000)은 가정, 오피스 또는 건물 등과 같이 폐쇄적인 공간은 물론, 거리나 공원 등의 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 물리적 한계가 없는 개방적인 공간에 네트워크 시스템(3000)을 적용하고자 하는 경우, 무선 통신의 거리 한계 및 각종 장애물에 따른 통신 간섭 등에 따라 네트워크 시스템(3000)을 구현하기가 상대적으로 어려울 수 있다. 각 조명 기구에 센서와 통신 모듈 등을 장착하고, 각 조명 기구를 정보 수집 수단 및 통신 중개 수단으로 사용함으로써, 상기와 같은 개방적인 환경에서 네트워크 시스템(3000)을 좀 더 효율적으로 구현할 수 있다. 이하, 도 21을 참조하여 설명한다.
도 21은 개방적인 공간에 적용된 네트워크 시스템(4000)의 일 실시예를 나타낸다. 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 네트워크 시스템(4000)은 통신 연결 장치(4100), 소정의 간격마다 설치되어 통신 연결 장치(4100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 조명 기구(4200, 4300), 서버(4400), 서버(4400)를 관리하기 위한 컴퓨터(4500), 통신 기지국(4600), 통신 가능한 상기 장비들을 연결하는 통신망(4700), 및 모바일 기기(4800) 등을 포함할 수 있다.
거리 또는 공원 등의 개방적인 외부 공간에 설치되는 복수의 조명 기구(4200, 4300) 각각은 스마트 엔진(4210, 4310)을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(4210, 4310)은 빛을 내기 위한 발광소자, 발광소자를 구동하기 위한 구동 드라이버 외에 주변 환경의 정보를 수집하는 센서, 및 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 상기 통신 모듈에 의해 스마트 엔진(4210, 4310)은 WiFi, Zigbee, LiFi 등의 통신 프로토콜에 따라 주변의 다른 장비들과 통신할 수 있다.
일례로, 하나의 스마트 엔진(4210)은 다른 스마트 엔진(4310)과 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 스마트 엔진(4210, 4310) 상호 간의 통신에는 WiFi 확장 기술(WiFi Mesh)이 적용될 수 있다. 적어도 하나의 스마트 엔진(4210)은 통신망(4700)에 연결되는 통신 연결 장치(4100)와 유/무선 통신에 의해 연결될 수 있다. 통신의 효율을 높이기 위해, 몇 개의 스마트 엔진(4210, 4310)을 하나의 그룹으로 묶어 하나의 통신 연결 장치(4100)와 연결할 수 있다.
통신 연결 장치(4100)는 유/무선 통신이 가능한 액세스 포인트(access point, AP)로서, 통신망(4700)과 다른 장비 사이의 통신을 중개할 수 있다. 통신 연결 장치(4100)는 유/무선 방식 중 적어도 하나에 의해 통신망(4700)과 연결될 수 있으며, 일례로 조명 기구(4200, 4300) 중 어느 하나의 내부에 기구적으로 수납될 수 있다.
통신 연결 장치(4100)는 WiFi 등의 통신 프로토콜을 통해 모바일 기기(4800)와 연결될 수 있다. 모바일 기기(4800)의 사용자는 인접한 주변의 조명 기구(4200)의 스마트 엔진(4210)과 연결된 통신 연결 장치(4100)를 통해, 복수의 스마트 엔진(4210, 4310)이 수집한 주변 환경 정보를 수신할 수 있다. 상기 주변 환경 정보는 주변 교통 정보, 날씨 정보 등을 포함할 수 있다. 모바일 기기(4800)는 통신 기지국(4600)을 통해 3G 또는 4G 등의 무선 셀룰러 통신 방식으로 통신망(4700)에 연결될 수도 있다.
한편, 통신망(4700)에 연결되는 서버(4400)는, 각 조명 기구(4200, 4300)에 장착된 스마트 엔진(4210, 4310)이 수집하는 정보를 수신함과 동시에, 각 조명 기구(4200, 4300)의 동작 상태 등을 모니터링할 수 있다. 각 조명 기구(4200, 4300)의 동작 상태의 모니터링 결과에 기초하여 각 조명 기구(4200, 4300)를 관리하기 위해, 서버(4400)는 관리 시스템을 제공하는 컴퓨터(4500)와 연결될 수 있다. 컴퓨터(4500)는 각 조명 기구(4200, 4300), 특히 스마트 엔진(4210, 4310)의 동작 상태를 모니터링하고 관리할 수 있는 소프트웨어 등을 실행할 수 있다.
스마트 엔진(4210, 4310)이 수집한 정보를 사용자의 모바일 기기(4800)로 전달하기 위해 다양한 통신 방식이 적용될 수 있다. 도 22를 참조하면, 스마트 엔진(4210, 4310)과 연결된 통신 연결 장치(4100)를 통해, 스마트 엔진(4210, 4310)이 수집한 정보가 모바일 기기(4800)로 전송되거나, 또는 스마트 엔진(4210, 4310)과 모바일 기기(4800)가 직접 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 스마트 엔진(4210, 4310)과 모바일 기기(4800)는 가시광 무선통신(LiFi)에 의해 서로 직접 통신할 수 있다. 이하, 도 22를 참조하여 설명한다.
도 22는 가시광 무선통신에 의한 조명 기구(4200)의 스마트 엔진(4210)과 모바일 기기(4800)의 통신 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 도 22를 참조하면, 스마트 엔진(4210)은 신호 처리부(4211), 제어부(4212), LED 드라이버(4213), 광원부(4214), 센서(4215) 등을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(4210)과 가시광 무선통신에 의해 연결되는 모바일 기기(4800)는, 제어부(4801), 수광부(4802), 신호처리부(4803), 메모리(4804), 입출력부(4805) 등을 포함할 수 있다.
가시광 무선통신(LiFi) 기술은 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술이다. 이러한 가시광 무선통신 기술은 가시광 파장 대역의 빛, 즉 상기 실시예에서 설명한 발광 패키지로부터의 특정 가시광 주파수를 이용한다는 측면에서 기존의 유선 광통신기술 및 적외선 무선통신과 구별되며, 통신 환경이 무선이라는 측면에서 유선 광통신 기술과 구별된다. 또한, 가시광 무선통신 기술은 RF 무선통신과 달리 주파수 이용 측면에서 규제 또는 허가를 받지 않고 자유롭게 이용할 수 있다는 편리성과 물리적 보안성이 우수하고 통신 링크를 사용자가 눈으로 확인할 수 있다는 차별성을 가지고 있으며, 무엇보다도 광원의 고유 목적과 통신기능을 동시에 얻을 수 있다는 융합 기술로서의 특징을 가지고 있다.
도 22를 참조하면, 스마트 엔진(4210)의 신호 처리부(4211)는, 가시광 무선통신에 의해 송수신하고자 하는 데이터를 처리할 수 있다. 일 실시예로, 신호 처리부(4211)는 센서(4215)에 의해 수집된 정보를 데이터로 가공하여 제어부(4212)에 전송할 수 있다. 제어부(4212)는 신호 처리부(4211)와 LED 드라이버(4213) 등의 동작을 제어할 수 있으며, 특히 신호 처리부(4211)가 전송하는 데이터에 기초하여 LED 드라이버(4213)의 동작을 제어할 수 있다. LED 드라이버(4213)는 제어부(4212)가 전달하는 제어 신호에 따라 광원부(4214)를 발광시킴으로써, 데이터를 모바일 기기(4800)로 전달할 수 있다.
모바일 기기(4800)는 제어부(4801), 데이터를 저장하는 메모리(4804), 디스플레이와 터치스크린, 오디오 출력부 등을 포함하는 입출력부(4805), 신호 처리부(4803) 외에 데이터가 포함된 가시광을 인식하기 위한 수광부(4802)를 포함할 수 있다. 수광부(4802)는 가시광을 감지하여 이를 전기 신호로 변환할 수 있으며, 신호 처리부(4803)는 수광부에 의해 변환된 전기 신호에 포함된 데이터를 디코딩할 수 있다. 제어부(4801)는 신호 처리부(4803)가 디코딩한 데이터를 메모리(4804)에 저장하거나 입출력부(4805) 등을 통해 사용자가 인식할 수 있도록 출력할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 전자 기기
110: 커버 윈도우
200, 300: 발광 장치
170, 320: 광원
180, 330: 광학부

Claims (10)

  1. 복수의 발광 영역을 갖는 커버 윈도우;
    상기 복수의 발광 영역에 인접하도록 상기 커버 윈도우의 일면 상에 배치되는 복수의 광원;
    상기 복수의 발광 영역을 통해 상기 복수의 광원이 생성하는 빛을 내보내는 광학부; 및
    상기 광원과 상기 광학부의 동작을 제어하여 상기 복수의 발광 영역 각각을 통해 방출되는 빛을 독립적으로 결정하는 컨트롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 복수의 발광 영역 각각에 대응하는 복수의 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 광원 각각은, 서로 다른 색상의 빛을 생성하는 복수의 발광소자를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 복수의 발광소자의 동작을 제어하여 상기 복수의 발광 영역 각각을 통해 방출되는 빛의 색상을 독립적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광원 각각은 백색 빛을 생성하는 발광소자를 포함하며,
    상기 광학부는 상기 발광소자가 생성하는 백색 빛의 색상을 변경하는 복수의 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 복수의 필터의 동작을 제어하여 상기 복수의 발광 영역 각각을 통해 방출되는 빛의 색상을 독립적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광원은 반도체 발광소자 및 유기발광소자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  8. 복수의 발광 영역을 갖는 커버 윈도우;
    상기 커버 윈도우의 일면에 부착되며, 상기 복수의 발광 영역을 통해 방출되는 빛을 생성하는 광원;
    상기 커버 윈도우의 일면에서 상기 광원에 인접하도록 상기 복수의 발광 영역 상에 배치되는 광학부; 및
    상기 광원과 상기 광학부의 동작을 제어하며, 복수의 애플리케이션을 실행하는 프로세서; 를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 애플리케이션에서 발생하는 이벤트를 검출하고, 상기 이벤트에 따라 상기 복수의 발광 영역을 통해 서로 다른 빛이 방출되도록 상기 광원 및 상기 광학부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 이벤트에 따라 상기 복수의 발광 영역 각각의 발광 여부 및 상기 복수의 발광 영역 각각에서 방출되는 빛의 색상 중 적어도 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 애플리케이션 중 적어도 하나에 대한 설정값을 입력받아 저장하며,
    상기 적어도 하나의 애플리케이션에서 이벤트가 발생하면, 상기 설정값에 기초하여 상기 복수의 발광 영역을 통해 방출되는 빛을 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.

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