KR101078195B1 - 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치, 이를 포함하는 평판표시장치, 이를 포함하는 휴대기기 키패드 장치, 이를 포함하는 로봇 눈, 로봇 코 장치 및 이의 작동 방법 - Google Patents

접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치, 이를 포함하는 평판표시장치, 이를 포함하는 휴대기기 키패드 장치, 이를 포함하는 로봇 눈, 로봇 코 장치 및 이의 작동 방법 Download PDF

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Abstract

본발명은 접촉힘 세기 또는 압력 세기 감지하는 촉각센서를 이용하여 조도 조절 가능한 조명장치를 제공한다. 이를 위해 특히, 제 1전극 및 제 2전극 사이에 형성되는 전계를 기반으로 광을 방출하는 적어도 하나의 발광다이오드; 소정 접촉체로부터 수신되는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하여 대응하는 출력 신호를 생성하는 촉각센서; 및 촉각센서와 연결되고, 생성된 출력 신호를 기반으로 전계의 전계 변화를 조절하여 광의 조도를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치가 개시된다.
발광다이오드, 조명 장치, 촉각센서, 형광층, 디스플레이 패널, 키패드

Description

접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치, 이를 포함하는 평판표시장치, 이를 포함하는 휴대기기 키패드 장치, 이를 포함하는 로봇 눈, 로봇 코 장치 및 이의 작동 방법{BRIGHTNESS CONTROLLABLE LED ILLUMINATION DEVICE WITH TACTILE SENSOR SENSING INTENSITY OF FORCE OR INTENSITY OF PRESSURE, FLAT PANEL DISPLAY HAVING THE SAME, MOBILE TERMINAL KEYPAD HAVING THE SAME, ROBOT EYE, ROBOT NOSE HAVING THE SAME AND METHOD OF OPERATING THE SAME}
본발명은 발광다이오드에서 방출되는 광 조도를 조절할 수 있는 조명장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치, 이를 포함하는 평판표시장치, 이를 포함하는 휴대기기 키패드 장치, 이를 포함하는 로봇 눈, 로봇 코 장치 및 이의 작동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전압을 가하면 빛을 발산하는 반도체 소자로서, 수명이 길고 화학적으로 안정하며 내구성이 높은 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 백열 전구 및 형광등 등에 비하여 상대적으로 높은 광효율을 나타내고, 다양한 색 구현과 함께 밝기 제어가 가능하기 때문에 전광판, 교통신호, 가전제품 표시 소자 및 모바일 폰 등 실생활에 다양한 용도로 활용되고 있다. 또한, 최근에는 반도체 기술의 발달과 함께, 발광 다이오드를 간접조명, 경관조명, 건축조명, 자동차조명 및 대형 액정 표시 장치(LCD)의 배경조명 등에 적용시킴으로써, 그 개발이 다양하게 진행되고 있다.
도 1은 발광다이오드의 원리를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 1을 참조하면, 발광다이오드는 p-n접합 다이오드의 일종으로, 순방향으로 전압이 걸릴 때 즉, 애노드 전극(3)에서 캐소드 전극(4) 방향으로 전압이 걸릴 때 단파장광(monochro-matic light)이 방출되는 현상인 전기발광효과(electroluminescence)를 이용한 반도체 소자이다. 즉 순방향 전압 인가시 전자층(2, n층)의 전자와 정공층(1, p층)의 정공(hole)이 결합하면서 전도대(conduction band)와 가전대(valance band)의 높이차이(에너지 갭)에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산되면 발광다이오드가 되는 것이다.
도 2는 종래 일반적인 발광다이오드를 나타낸 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 발광 다이오드(10)는 전원(미도시)과 전기적으로 연결되는 제 1 전극 및 제 2전극(11, 12)과, 제 2전극(12, 캐소드 전극)에 장착된 발광다이오드 칩(13)과, 제 1전극(11, 애노드 전극)을 전기적으로 연결시키는 도전성 와이어(14)와, 발광다이오드 칩(13)과 도전성 와이어(14)를 밀봉하여 감싸는 봉지부(15)를 포 함하여 이루어진다. 발광 다이오드(10)는 봉지부(15) 외부로 노출된 제 1전극 및 제 2전극(11, 12)을 통해 전원을 인가하면, 전자가 이동하면서 생성된 에너지에 의해 광을 발산하도록 이루어진다.
상기와 같은 발광다이오드(10)는 다양한 형태가 있으며 상술한 바와 같이 응용되는 기기도 다양하다. 이 중에서 특히 발광다이오드의 조도 조절과 관련한 기술은 일반적으로 회전노브(미도시)를 작동시키는 방식이 많이 사용되고 있다. 즉 회전노브의 회전으로 ON/OFF를 조절하며 그 사이의 조도 또한 회전노브의 회전조작에 의해 수행되는 것이다. 또한 칼라를 재현하는 발광다이오드 디스플레이 장치에 대해서도 발광다이오드의 배치, 발광순서 등의 여러 가지의 기술이 사용된다. 예를 들어 각각의 화소에 적색 서브화소, 녹색 서브화소 및 청색 서브화소가 1개씩 배치되도록 화소를 구성하고 이들 서브화소의 점등/비점등의 조합에 의해 시분할 표시하여, 다색 표시하는 기술 등이 있을 수 있다.
그러나, 구체적인 응용예에 있어서는 사용자와 교감하고 감성적인 조작방법이 개발되고 있는 추세이며, 더욱더 간편하고도 직관적인 방법을 통하여 조도 조절이 즉각적이고도 연속적으로 수행될 수 있는 조도 조절 장치도 연구되고 있다. 한편 휴대폰과 같은 휴대기기는 필수품이 되었으며 이러한 휴대기기는 인간의 감성을 자극하기 위해 다양한 인터페이스를 제공하는 등의 개발이 이루어지고 있는 실정이다. 예를 들어 휴대기기의 키패드는 주변 조도에 따라 조도 변화가 즉각적으로 변할 필요성도 있고, 사용자의 조작에 대응하여 연속적인 조도 변화를 수행케 하면 사용자의 감성을 자극할 수 도 있다. 따라서 발광다이오드의 종래 조도 조절 방법 이 있음에도 이를 활용하는 다양한 응용예에서 구체적인 접근을 통해 발광다이오드의 진보된 조도 조절장치가 계속하여 연구, 개발되고 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 필요에 의하여 안출된 것으로서, 본발명의 제 1목적은 휴대기기의 디스플레이 조명장치, 키패드 조명장치 및 광고용 조명장치 등에 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서를 적용하여 이를 기초로 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치를 제공하는 데 있다. 또한, 이를 포함하는 평판표시장치, 이를 포함하는 휴대기기 키패드 및 이의 작동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 2목적은 각종 단말기의 디스플레이와 키패드, 그리고 광고 조명 등에 있어서 아날로그적인 느낌과 함께 편리함을 제공하기 위해 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치를 제공하는 데 있다. 또한, 이를 포함하는 평판표시장치, 이를 포함하는 휴대기기 키패드 및 이의 작동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 3목적은 적절한 조도 조절을 통해 에너지를 절약할 수 있는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치를 제공하는 데 있다. 또한, 이를 포함하는 평판표시장치, 이를 포함하는 휴대기기 키패드 및 이의 작동 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본발명의 목적은 제 1전극 및 제 2전극 사이에 형성되는 전계를 기반으로 광을 방출하는 적어도 하나의 발광다이오드; 소정 접촉체로부터 수신되는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하여 대응하는 출력 신호를 생성하는 촉각센서; 및 촉각센서와 연결되고, 생성된 출력 신호를 기반으로 전계의 전계 변화를 조절하여 광의 조도를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치는 방출된 광이 조명되는 디스플레이 패널을 더 포함하는 것일 수 있다.
그리고 각 발광다이오드는 레드, 그린 및 블루 중 어느 한 색과 대응하는 단일 광을 생성하고, 복수의 발광다이오드는 각 발광다이오드 3개가 하나의 그룹으로 형성된 복수의 발광다이오드 그룹인 것이 바람직하다.
각 발광다이오드는 보색관계에 있는 어느 한 색과 대응하는 단일 광을 생성하고, 복수의 발광다이오드는 각 발광다이오드 2개가 하나의 그룹으로 형성된 복수의 발광다이오드 그룹인 것이 바람직하다.
또한 각 발광다이오드는 하나 이상의 형광체를 더 포함하는 것일 수 있다.
각 발광다이오드는 블루 광을 방출하고, 형광체는 황색 형광체인 것일 수 있다.
출력 신호는 접촉체의 접촉힘 세기 또는 압력 세기에 비례하는 것일 수 있다.
촉각센서는 접촉 저항 방식 또는 압저항 방식을 이용하는 것이 바람직 하다.
또한 촉각센서는 정전용량 방식을 이용하는 것일 수 있다.
그리고 촉각센서는 압전 방식을 이용하는 것일 수 있다.
제어부는 촉각센서의 출력 변화에 기초하여 소정 저항값이 변화되는 포텐셔 미터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본발명의 목적은 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
그리고 본발명의 목적은 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 키패드 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한 본발명의 목적은 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 눈, 로봇 코 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
한편, 본발명의 목적은 다른 카테고리로서, 소정 접촉체의 접촉으로 접촉힘 세기 또는 압력 세기에 대응되는 촉각센서의 접촉저항, 촉각센서의 압저항, 촉각센서의 정전용량 및 촉각센서의 압전전압 중 어느 하나가 변화되는 제 1변화 단계(S110); 제 1변화에 기초하여 촉각센서의 출력 신호가 변화되는 제 2변화 단계(S120); 제어부가 제 2변화에 기초하여 발광다이오드의 제 1전극과 제 2전극 사이의 전계를 변화시키는 제 3변화 단계(S130); 및 제 3변화에 기초하여 발광다이오드에서 방출되는 광의 조도가 조절되는 조도조절 단계(S140);를 포함하는 것을 특 징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치의 조도 조절 방법에 의해서도 달성될 수 있다.
그리고 제 2변화 단계(S120)와 제 3변화 단계(S130) 사이에는, 촉각센서의 출력 신호에 기초하여 포텐셔 미터의 소정 저항값이 변화되는 단계(S125)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
발광다이오드에서 방출되는 광의 조도 조절 단계(S140)는, 레드, 그린 및 블루 중 어느 한 색의 광을 방출하는 발광다이오드의 단일 광의 조도를 조절하는 단계(S240); 및 각 단일 광의 조도를 조절하여 레드, 그린 및 블루가 조합된 색의 광을 생성하는 단계(S250);를 포함하는 것일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 발광다이오드를 적용하는 조명장치는 대부분 회전노브 등으로 조도 조절하는 방식인데 비해 접촉힘의 세기 또는 압력 세기에 따라 연속적으로 조도 조절이 가능한 효과가 있다.
또한 접촉힘의 세기에 따른 연속적 조도 조절은 사용자로 하여금 본 발명의 장치가 제공되는 각종 단말기의 디스플레이 장치와 키패드 장치, 그리고 광고 조명장치 등에 있어서 아날로그적인 느낌과 함께 편리함을 제공할 수 있는 효과가 있다.
그리고 적절한 조도 조절은 에너지 절약으로 이어지는 효과가 있다.
< 실시예 >
도 3은 본발명의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 하나 이상의 발광다이오드(100), 촉각센서(200) 및 제어부(300)로 구성된다. 또한 제어부(300)는 가변저항의 형태를 갖는 포텐셔 미터(310)를 포함할 수 있다.
발광다이오드(100)는 일반적으로 단일 색의 광을 내는데, 조명으로 사용되는 백색광은 주로 다음과 같은 방법으로 얻어진다. 즉 청색 또는 자색의 단일 광을 방출하는 발광다이오드 칩 위에 형광물질을 도포하는 방법이 있고, 두 개 또는 세 개의 발광다이오드 칩을 서로 조합하는 방법이 있다. 본발명의 실시예는 상기와 같은 네 가지 방법으로 제조된 발광다이오드 모두가 사용될 수 있다.
본발명의 실시예에 사용될 수 있는 백색의 발광다이오드를 간략히 설명하면, 첫째, 백색 발광다이오드 구조로서 고휘도 청색 발광다이오드가 상용화됨에 따라 청색 발광다이오드를 여기 광원으로 사용하고, 여기광을 YAG(Yttrium Aluminum Garnet)의 노란색(560 nm)을 내는 형광물질을 이용한 것이다. 이것은 1칩 2단자의 단순한 구조이다. 둘째, 자색 발광다이오드를 여기 광원으로 사용하고, 여기광을 적색, 녹색, 청색의 다층 형광물질을 이용하는 것이다. 셋째, 적색, 녹색 및 청색의 3개의 발광다이오드 칩을 조합하는 것이다. 이것은 백색 발광다이오드 구현보다는 회로 구성을 통해 각각의 발광다이오드 밝기를 조절하여 다양한 연출을 필요로 하는 특수 조명 목적에 적합하다. 넷째, 보색 관계를 갖는 2개의 발광다이오드를 결합한 것이다. 주황색과 청녹색을 4대 1의 비율로 섞어 백색을 재현할 수 있다.
촉각센서(200)는 소정 접촉체(예: 손가락 등)가 접촉함으로써 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지할 수 있는 촉각센서이며, 본 발명에 따른 실시예에서는 접 촉저항 방식의 촉각센서(400)을 사용하지만 정전용량 방식의 촉각센서(미도시) 및 압전 방식에 의한 촉각센서(미도시)도 사용될 수 있다. 이외에도 접촉힘의 세기 또는 압력 세기를 감지할 수 있는 센서는 모두 이에 해당될 수 있다. 본 발명에 따른 실시예의 일구성인 접촉저항 방식의 촉각센서(200)는 도 4에서 후술한다.
또한 촉각센서(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널의 조명장치에 장착될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 휴대폰의 키패드에 시트형태로 접착될 수도 있으며, 그리고 도 7에 도시된 바와 같이 광고조명의 조도 조절을 위해 별도의 터치패드 등으로 구비되어 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 입력받을 수도 있다.
제어부(300)는 촉각센서(200)에 직접 접촉함으로써 접촉힘 또는 압력이 인가되면 이에 따라 촉각센서(200)의 출력 신호를 입력받는다. 또한 촉각센서(200)의 출력 신호에 기초하여 이에 비례하는 발광다이오드(100)의 조도를 조절하기 위하여 가변저항(예: 포텐셔 미터, 310)을 이용하여 발광다이오드(100)에 흐르는 전류를 조절할 수도 있다. 제어부(300)는 이 밖에도 촉각센서(200)와 발광다이오드(100) 사이에서 각각의 입출력을 제어하기 위한 중앙처리장치를 구비할 수 있다.
포텐셔 미터(310)는 발광다이오드(100)의 발광원리에서 상술하였듯이 촉각센서(200)의 전위 변화 등의 출력 변화에 기초하여 저항의 값을 변화시키고 발광다이오드(100)에 흐르는 전류를 조절한다.
도 4는 본발명에 따른 실시예의 일구성 중 접촉저항 방식의 촉각센서의 측면을 나타낸 측면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 촉각센서(200)는 소정의 두께의 고분자 필름(241)상에 코팅층(242)과 금속층(243)이 순서대로 형성되고, 금속층(243) 상에 저항체(244)를 형성하여 제조된 상판;과 소정의 두께의 고분자 필름(251)상에 코팅층(252)과 금속층(253)이 순서대로 형성되고, 금속층(253) 상에 저항체(254)를 형성하여 제조된 하판;으로 이루어져 있다. 그리고 상판의 저항체(244)와 하판의 저항체(254)가 대향되도록 스페이서(255)를 포함하여 본딩되어 구성된다.
도 5는 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서가 휴대폰 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에 결합된 상태를 나타낸 분해사시도이다. 발광다이오드를 배치하여 형성되는 발광다이오드 디스플레이 장치는, 그것만으로 디스플레이 장치로 할 수도 있지만, 액정표시장치의 백라이트로서도 사용할 수 있다.일반적인 휴대폰 백라이트 유닛은 통상 직사각형의 2차원 형태를 가지며, 일반적으로 렌즈 시트, 분산시트, 도광판 및 반사 시트가 백라이트 유닛을 구성한다. 여기서는 본 발명을 명확히 하기 위해 백라이트 유닛의 구성 중 발광다이오드 램프(101a, 101b, 101c, 101d, 102a, 102b, 102c, 102d), 발광다이오드 램프(101a, 101b, 101c, 101d, 102a, 102b, 102c, 102d)를 지지하는 지지프레임(220) 및 도광판(210)만을 도시하였으며 제어부는 도시하지 않았다. 도 5에 도시된 바와 같이 촉각센서(201)는 도광판(210) 하부에 위치하여 접촉힘이 디스플레이 패널(230)에 인가되는 경우 이를 감지할 수 있다. 도광판(210)을 사이에 두고 대향하여 한 쌍으로 배치된 복수의 발광다이오드 램프(101a, 101b, 101c, 101d, 102a, 102b, 102c, 102d)는 접촉힘의 세기 또는 압력 세기의 변화에 따라 방출되는 광이 조절되게 된다.
도 6은 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서가 휴대폰 키패드의 조명장치에 결합된 상태를 나타낸 분해사시도이다. 촉각센서가 구비된 휴대폰 키패드의 조명장치는 도 5와 유사한 구성을 가지는데 키패드덮개(231)와 그 하부로 반사패턴(미도시)을 갖는 도파로(211) 및 촉각센서(202), 그리고 도파로(211)를 사이에 두고 대향하도록 배치된 복수의 발광다이오드 램프(103a, 103b, 103c, 103d, 104a, 104b, 104c, 104d)로 구성된다. 여기서 도파로(211)는 발광다이오드 램프(103a, 103b, 103c, 103d, 104a, 104b, 104c, 104d)에서 방출되는 광의 경로를 가이드하고 키패드 전면으로 분산시키는 역할을 한다.
키패드덮개(231)에 접촉힘 또는 압력이 인가되면 하부에 위치한 촉각센서(202)의 출력 신호가 이에 비례하여 변하고 결국 제어부(미도시)를 통해 복수의 발광다이오드 램프(103a, 103b, 103c, 103d, 104a, 104b, 104c, 104d)의 조도가 조절되게 된다.
도 7은 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서를 이용한 조도 조절 가능한 광고 조명장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 조도 조절 가능한 광고 조명장치는 회로기판(221)과 광원으로서 복수의 발광다이오드 램프(105)와 그 앞면에 투명 또는 반투명의 보호덮개(232), 그리고 회로기판(221)과 연결되는 제어부(301)와 그 제어부(301)로 접촉힘 세기에 비례하는 출력 신호를 전달하는 터치패드 형태의 촉각센서(203)로 구성될 수 있다. 여기서 제어부는 저항값이 변화되는 포텐셔 미터를 구비할 수 있다.
촉각센서(203)는 다른 구성은 도시하지 않았으나 랩탑 등의 터치패드일 수도 있으며 별개로 터치패드 형태의 스위칭 장치일 수도 있다. 회로기판(221)은 다양한 광고를 디스플레이 시킬 수 있는 회로를 형성하여 발광다이오드 램프(105)의 발광 여부를 결정한다. 그리고 제어부(301)는 촉각센서(203)에 접촉힘 세기 또는 압력 세기가 인가되면 이에 따른 출력 신호를 입력받아 복수의 발광다이오드 램프(105)의 조도 조절을 하게 된다.
도 8은 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서를 이용한 조도 조절 가능한 로봇 눈, 로봇 코 장치를 개략적으로 나타낸 사시도 및 요부단면도이다. 도 8을 참조하면, 본발명에 따른 실시예는 로봇(400)과 로봇(400)의 눈 또는 코 내부에 장착된 발광다이오드(106a, 106b), 로봇(400)의 표면을 덮고 있는 촉각센서(204) 그리고 촉각센서(204) 및 발광다이오드 램프(106a, 106b)와 연결되어 발광다이오드 램프(106a, 106b)의 광조도를 조절하는 제어부(미도시)로 구성된다.
로봇(400)의 몸체에 입혀진 촉각센서(204)는 소정 접촉체의 접촉으로 접촉힘의 세기 또는 압력 세기를 감지하고, 이에 기초하여 제어부(미도시)를 통해 로봇(400)의 눈 또는 코에 장착된 발광다이오드 램프(106a, 106b)의 조도를 조절한다. 물론 발광다이오드 램프(106a, 106b)에서 조도가 변하는 광은 보호창(222a, 222b)을 통해 외부로 방출되어 그 변화가 인지될 수 있다.
로봇(400)의 눈 및 코는 하나의 예시에 불과하며, 로봇(400)을 구성하며 발광다이오드를 장착할 수 있는 모든 구성(예: 입, 귀, 볼, 꼬리 및 몸통 등)이 본발명의 실시예의 일구성이 될 수 있다. 또한, 로봇(400)의 몸체에 입혀진 촉각센서(204)도 특정 부위에 위치하거나 로봇(400)의 표면 전체에 배치할 수 있다.
<조도 조절 방법>
도 9는 본발명에 따른 일실시예로서 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치의 조도 조절 방법을 나타낸 순서도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 소정 접촉체(예: 손가락 등)의 접촉(S100)으로 접촉힘 세기 또는 압력 세기에 대응되는 촉각센서의 접촉저항, 촉각센서의 압저항, 촉각센서의 정전용량 및 촉각센서의 압전전압 중 어느 하나가 변화되는 제 1변화가 진행된다(S110). 이후 제 1변화에 기초하여 촉각센서의 출력이 변화된다(S120, 제 2변화단계). 그리고 제어부가 촉각센서의 출력 신호에 기초하여 포텐셔 미터의 소정 저항값을 변화시키게 된다(S125).
이후 제어부가 제 2변화에 기초하고, 또한 소정 저항값의 변화에 따라 발광다이오드의 제 1전극과 제 2전극 사이의 전계를 변화시키는 제 3변화가 수행되고(S130), 제 3변화에 따라 발광다이오드에서 방출되는 광의 조도가 조절되는 것이다(S140).
도 10은 본발명에 따른 일실시예 중 레드, 그린 및 블루의 단일 광을 방출하는 각각의 발광다이오드의 광조도를 조절하여 다양한 색을 생성하는 방법에 관한 순서도이다. 도 10에 도시된 바와 같이 소정 접촉체의 접촉(S200)으로 접촉힘 세기 또는 압력 세기에 대응되는 촉각센서의 접촉저항, 촉각센서의 압저항, 촉각센서의 정전용량 및 촉각센서의 압전전압 중 어느 하나가 변화되는 제 1변화가 진행된다(S210). 이후 제 1변화에 기초하여 촉각센서의 출력이 변화된다(S220, 제 2변화단계). 그리고 제어부가 촉각센서의 출력 신호에 기초하여 포텐셔 미터의 소정 저 항값을 변화시키게 된다(S225). 이후 제어부가 제 2변화에 기초하고, 또한 소정 저항값의 변화에 따라 발광다이오드의 제 1전극과 제 2전극 사이의 전계를 변화시키는 제 3변화가 수행된다(S230).
여기까지는 도 9와 과정이 동일하다. 다만 레드, 그린 및 블루의 단일 광을 방출하는 각각의 발광다이오드의 광조도를 조절할 수 있고(S240), 이를 통해 백색광을 재현할 수 있을 뿐만 아니라 조합된 색에 의해 다양한 칼라의 색을 생성할 수 도 있다(S250).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 발광다이오드의 원리를 개략적으로 나타낸 개념도,
도 2는 종래 일반적인 발광다이오드를 나타낸 사시도,
도 3은 본발명의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 4는 본발명에 따른 실시예의 일구성 중 접촉저항 방식의 촉각센서의 단면을 나타낸 단면도,
도 5는 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서가 휴대폰 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에 결합된 상태를 나타낸 분해사시도,
도 6은 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서가 휴대폰 키패드의 조명장치에 결합된 상태를 나타낸 분해사시도,
도 7은 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서를 이용한 조도 조절 가능한 광고 조명장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도,
도 8은 본발명에 따른 일실시예 중 촉각센서를 이용한 조도 조절 가능한 로봇 눈, 로봇 코 장치를 개략적으로 나타낸 사시도 및 요부단면도,
도 9은 본발명에 따른 일실시예로서 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치의 조도 조절 방법을 나타낸 순서도,
도 10은 본발명에 따른 일실시예 중 레드, 그린 및 블루의 단일 광을 방출하는 각각의 발광다이오드의 광조도를 조절하여 다양한 색을 생성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 정공층
2: 전자층
3: 제 1전극(애노드 전극) 4: 제 2전극(캐소드 전극)
11: 제 1전극(애노드 전극) 12: 제 2전극(캐소드 전극)
13: 발광다이오드 칩
14: 도전성 와이어
15: 봉지부
10, 100: 발광다이오드
101a, 101b, 101c, 101d, 102a, 102b, 102c, 102d, 103a, 103b, 103c, 103d, 104a, 104b, 104c, 104d, 105, 106a, 106b: 발광다이오드 램프
200, 201, 202, 203, 204: 촉각센서
210: 도광판 211: 도파로
220: 지지프레임 221: 회로기판
222a, 222b:보호창
230: 디스플레이 패널 231: 키패드 덮개 232: 보호덮개
300, 301: 제어부
310: 포텐셔 미터
400: 로봇

Claims (17)

  1. 제 1전극 및 제 2전극 사이에 형성되는 전계를 기반으로 광을 방출하는 복수의 발광다이오드;
    소정 접촉체로부터 수신되는 접촉힘의 세기 또는 압력의 세기를 감지하여 대응하는 출력 신호를 생성하는 촉각센서;및
    상기 촉각센서와 연결되고, 상기 생성된 출력 신호를 기반으로 상기 전계의 전계 변화를 조절하여 상기 광의 조도를 조절하는 제어부;를 포함하며,
    상기 출력 신호는 상기 접촉체의 접촉힘 세기 또는 압력 세기에 비례하며,
    상기 제어부는 상기 촉각센서의 상기 출력 변화에 기초하여 소정 저항값이 변화되는 포텐셔 미터를 포함함으로써, 상기 저항값의 변화로 상기 전계의 변화를 조절하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방출된 광이 조명되는 디스플레이 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 각 발광다이오드는 레드, 그린 및 블루 중 어느 한 색과 대응하는 단일 광을 생성하고,
    상기 복수의 발광다이오드는 상기 각 발광다이오드 3개가 하나의 그룹으로 형성된 복수의 발광다이오드 그룹인 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각 발광다이오드는 보색관계에 있는 어느 한 색과 대응하는 단일 광을 생성하고,
    상기 복수의 발광다이오드는 상기 각 발광다이오드 2개가 하나의 그룹으로 형성된 복수의 발광다이오드 그룹인 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 각 발광다이오드는 적어도 하나의 형광체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 각 발광다이오드는 블루 광을 방출하고, 상기 형광체는 황색 형광체인 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 촉각센서는 접촉 저항 방식 또는 압저항 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 촉각센서는 정전용량 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 촉각센서는 압전 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치.
  11. 삭제
  12. 제 1항 내지 제 6항 및 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 발광다이오드 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 표시 장치.
  13. 제 1항 내지 제 6항 및 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 발광다이오드 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 키패드 장치.
  14. 제 1항 내지 제 6항 및 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 발광다이오드 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 눈, 로봇 코 장치.
  15. 소정 접촉체의 접촉으로 접촉힘 세기 또는 압력 세기에 대응되는 촉각센서의 접촉저항, 촉각센서의 압저항, 촉각센서의 정전용량 및 촉각센서의 압전전압 중 어느 하나가 변화되는 제 1변화 단계(S110);
    상기 제 1변화에 기초하여 상기 촉각센서의 출력 신호가 변화되는 제 2변화 단계(S120);
    제어부가 상기 제 2변화에 기초하여 발광다이오드의 제 1전극과 제 2전극 사이의 전계를 변화시키는 제 3변화 단계(S130);및
    상기 제 3변화에 기초하여 상기 발광다이오드에서 방출되는 광의 조도가 조절되는 조도 조절 단계(S140);를 포함하며,
    상기 제 2변화 단계(S120)와 상기 제 3변화 단계(S130) 사이에는,
    상기 촉각센서의 상기 출력 신호에 기초하여 포텐셔 미터의 소정 저항값이 변화되는 단계(S125)가 더 포함되며,
    상기 발광다이오드에서 방출되는 광의 조도 조절 단계(S140)는,
    레드, 그린 및 블루 중 어느 한 색의 광을 방출하는 상기 발광다이오드의 단일 광의 조도를 조절하는 단계(S240);및
    상기 각 단일 광의 조도를 조절하여 상기 레드, 상기 그린 및 상기 블루가 조합된 색의 광을 생성하는 단계(S250);를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉힘 세기 또는 압력 세기를 감지하는 촉각센서가 구비된 조도 조절 가능한 발광다이오드 조명장치의 조도 조절 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
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