KR102026613B1 - 광전자 디바이스 및 이를 사용하는 적응형 조명 시스템 - Google Patents

광전자 디바이스 및 이를 사용하는 적응형 조명 시스템 Download PDF

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에릭 찰스 넬슨
아이작 윌데슨
파리자트 뎁
케네스 밤폴라
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루미레즈 엘엘씨
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Abstract

복수의 LED를 갖는 세그먼트화된 발광 다이오드(LED) 칩 - 복수의 LED는 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리되고 복수의 섹션으로 배열되고, 각각의 섹션은 적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED를 포함함 - ; 및 제1 LED들 각각에 순방향 바이어스를 인가하고, 제2 LED들 각각에 역방향 바이어스를 인가하고, 임의의 섹션 내의 제1 LED들의 휘도를 그 섹션 내의 제2 LED에 의해 발생된 신호에 기초하여 변화시키도록 구성되는 제어기를 포함하는 장치가 개시된다.

Description

광전자 디바이스 및 이를 사용하는 적응형 조명 시스템{OPTOELECTRONIC DEVICE AND ADAPTIVE ILLUMINATION SYSTEM USING THE SAME}
본 개시내용은 일반적으로 발광 디바이스들에 관한 것으로, 특히, 광전자 디바이스 및 이를 사용하는 적응형 조명 시스템에 관한 것이다.
발광 다이오드들("LED들")은 다양한 응용들에서 광원들로서 보통 사용된다. LED들은 종래의 광원들보다 더 에너지 효율적이고, 예를 들어, 백열등들 및 형광등보다 훨씬 더 높은 에너지 변환 효율을 제공한다. 또한, LED들은 조명된 영역들 내에 열을 덜 방출하고 종래의 광원들보다 휘도, 방출 색 및 스펙트럼을 더 폭넓게 제어할 수 있다. 이들 특성은 LED들을 실내 조명으로부터 자동차 조명까지의 범위의 다양한 조명 응용들을 위한 탁월한 선택으로 하여 준다.
따라서, 더욱 좋은 강건성 및 증가된 기능성을 달성하기 위해, 종래의 광원들보다 LED들의 장점들을 강화하는 개선된 고상 조명 설계들의 필요성이 존재한다.
US 9041697 B2 (2015.05.26.)
본 개시내용의 양태들에 따르면, 복수의 발광 다이오드(LED)를 갖는 세그먼트화된 LED 칩 - 복수의 LED는 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리되고 복수의 섹션으로 배열되고, 각각의 섹션은 적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED를 포함함 - ; 및 제1 LED들 각각에 순방향 바이어스를 인가하고, 제2 LED들 각각에 역방향 바이어스를 인가하고, 임의의 섹션 내의 제1 LED들의 휘도를 그 섹션 내의 제2 LED에 의해 발생된 신호에 기초하여 변화시키도록 구성되는 제어기를 포함하는 장치가 제공된다.
아래에 설명되는 도면은 단지 예시 목적들을 위한 것이다. 도면은 본 개시내용의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 도면에 도시한 유사한 참조 문자들은 다양한 실시예들에서 동일한 부분들을 지정한다.
도 1은 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 발광 다이오드(LED) 칩의 예의 개략적 상면도이고;
도 2는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 1의 세그먼트화된 LED 칩의 예의 개략적 측면도이고;
도 3a는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩들 상에 부여될 수 있는 동작 패턴의 예를 도시한 도면이고;
도 3b는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩들 상에 부여될 수 있는 동작 패턴의 또 하나의 예를 도시한 도면이고;
도 3c는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩들 상에 부여될 수 있는 동작 패턴의 또 다른 예를 도시한 도면이고;
도 4는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩의 또 하나의 예의 개략적 상면도이고;
도 5는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩의 또 하나의 예의 개략적 상면도이고;
도 6은 본 개시내용의 양태들에 따른, 적응형 조명 시스템의 예의 개략도이고;
도 7은 본 개시내용의 양태들에 따른, 적응형 조명 시스템의 또 하나의 예의 개략도이고;
도 8은 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩을 사용하는 적응형 자동차 조명 시스템의 동작의 예를 도시한 도면이고;
도 9는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 8의 적응형 자동차 조명 시스템에 의해 취해질 수 있는 적응적 동작의 예를 도시한 도면이고;
도 10a는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 8의 적응형 자동차 조명 시스템에 의해 취해질 수 있는 또 하나의 적응적 동작의 예를 도시한 도면이고;
도 10b는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 8의 적응형 자동차 조명 시스템에 의해 취해질 수 있는 또 하나의 적응적 동작의 예를 도시한 도면이고;
도 11a는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 8의 적응형 자동차 조명 시스템에서 사용될 수 있는 헤드라이트의 개략적 분해도이고;
도 11b는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 11a의 헤드라이트의 개략적 측면도이고;
도 12는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 11a의 헤드라이트의 동작을 도시한 도면이고;
도 13은 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩에서 방출기 LED들과 반사기 LED들 사이의 누화를 피하기 위한 처리의 예의 플로우차트이고;
도 14a는 본 개시내용의 양태들에 따른, 칩의 다이 상에 놓인 방출기 LED들과 검출기 LED들 사이의 누화를 피하도록 최적화된 세그먼트화된 LED 칩의 예의 개략적 상면도이고;
도 14b는 본 개시내용의 양태들에 따른, 도 14a의 세그먼트화된 LED 칩의 개략 측면도이고;
도 15는 본 개시내용의 양태들에 따른, LED 매트릭스를 동작시키는 처리의 예의 플로우차트이고;
도 16은 본 개시내용의 양태들에 따른, LED 매트릭스 내의 LED들의 그룹을 동작시키는 처리의 예의 플로우차트이고;
도 17은 본 개시내용의 양태들에 따른, LED 매트릭스를 동작시키는 처리의 예의 플로우차트이다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 세그먼트화된 LED 칩이 개시된다. 세그먼트화된 LED 칩 상의 각각의 LED는 LED가 나머지와 별도로 바이어스되게 하는 한 쌍의 접점들을 구비한다. 결과적으로, 세그먼트화된 LED 칩 내의 LED들의 일부는 주변 광을 검출하는 검출기들로서 사용되는 반면 다른 것들은 방출기들로서 사용될 수 있다. 세그먼트화된 LED 칩 내의 임의의 주어진 LED는 순방향 바이어스가 그 LED에 인가될 때 방출기로서 사용될 수 있다. 유사하게, 세그먼트화된 LED 칩 내의 임의의 LED는 역방향 바이어스가 그 LED에 인가될 때 검출기로서 사용될 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 세그먼트화된 LED 칩 내의 LED들의 일부는 검출기들로서 사용하기에 최적화될 수 있다. 예를 들어, 최적화된 LED들 중 임의의 것은 그것의 흡수 대역을 좁히기 위한 필터 구조를 구비할 수 있다. 다른 예로서, 최적화된 LED들 중 임의의 것은 LED의 흡수 대역을 시프트 및/또는 확장하기 위해 예를 들어 이온 주입에 의해 추가로 도핑될 수 있다. 또 다른 예로서, 최적화된 LED들 중 임의의 것은 필터 구조를 구비하면서 LED의 흡수 대역을 미세 조정하도록 추가로 도핑될 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 세그먼트화된 LED 칩은 개선된 적응형 조명 시스템을 구축하기 위해 사용될 수 있다. 종래의 적응형 조명 시스템들은 별개의 칩들 상에 배치된 광 방출기들 및 광 검출기들을 포함한다. 그러나, 세그먼트화된 LED 칩은 동일한 다이 상에 광 방출기들과 광 검출기들을 둘다 포함하기 때문에, 개선된 적응형 조명 시스템 내에 포함될 필요가 있는 부품들의 수가 시스템의 센서 풋프린트와 함께 감소된다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 세그먼트화된 LED 칩은 방출기들과 광 검출기들이 동일한 광학계들을 공유하게 할 수 있다. 방출기들 및 광 검출기들은 칩의 다이 상에 서로 가까이 근접하여 놓이기 때문에, 그들은 광학 정렬할 필요 없이, 동일한 렌즈(또는 다른 유형의 광학 유닛)에 둘 다 맞을 수 있다. 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 동일한 렌즈에 방출기들과 검출기들을 맞추면 방출기들과 광 검출기들이 별개의 렌즈들을 사용하였다면 필요했었을 주기적 광학 정렬들의 필요성이 제거된다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 세그먼트화된 LED 칩은 종래의 조명 시스템들에서 발견되지 않는 미세한 조명 제어를 가능하게 할 수 있다. 방출기들과 광 검출기들이 칩의 다이 상에 서로 가까이 근접하여 놓이기 때문에 상이한 방출기-검출기 쌍들이 렌즈 어레이 내의 상이한 렌즈들에 맞추어질 수 있다. 어레이 내의 각각의 렌즈는 상이한 중심 방향으로 그것의 각각의 방출기로부터 방출된 광을 안내하도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 각각의 렌즈는 렌즈의 각각의 중심 방향으로부터 렌즈에 입사한 광을, 그것의 각각의 광 검출기에 통과시키도록 구성될 수 있다. 그러므로, 각각의 렌즈의 각각의 광 검출기는 렌즈의 각각의 방출기와 주로 연관된 주변 조명 조건들을 측정하도록 효과적으로 구성될 수 있다. 이것은 결국 과도-조명(over-illuminated)되지 않은 영역들을 향해 배향된 세그먼트화된 LED 칩 내의 다른 LED들의 휘도를 변화시키지 않고서 과도-조명된 영역을 향해 지향된 방출기 LED가 흐려지게 할 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 세그먼트화된 LED 칩을 포함하고, 복수의 LED는 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리되고, 각각의 LED는 각각의 방출 대역 및 각각의 흡수 대역을 갖고, 복수의 LED는 하나 이상의 제1 LED 및 하나 이상의 제2 LED를 포함하고, 제2 LED들 중 적어도 하나는 트렌치들이 형성된 후에 세그먼트화된 LED 칩에 대해 수행된 처리의 결과로서 제1 LED들의 어떤 것과 상이한 흡수 대역을 갖도록 구성된 장치가 개시된다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 세그먼트화된 LED 칩 - 복수의 LED는 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리됨 - ; 및 세그먼트화된 LED 칩 내의 제1 LED 및 제2 LED에 순방향 바이어스를 인가하고, 제1 LED 및 제2 LED 각각의 휘도를 상이한 양만큼 변화시키도록 구성되는 제어기를 포함하고, 제1 LED의 휘도는 세그먼트화된 LED 칩 내의 역방향 바이어스된 LED에 의해 발생된 제1 신호에 기초하여 변화되고 제2 LED의 휘도는 세그먼트화된 LED 칩 내의 다른 역방향 바이어스된 LED에 의해 제1 신호와 동시에 발생된 제2 신호에 기초하여 변화되는 장치가 개시된다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 세그먼트화된 LED 칩 - 복수의 LED는 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리됨 - ; 및 복수 중에서 하나 이상의 제1 LED에 순방향 바이어스를 인가하고, 복수 중에서 하나 이상의 제2 LED에 역방향 바이어스를 인가하고, 주어진 제1 LED와 공동 배치된 하나 이상의 주어진 제2 LED에 의해 발생된 신호에 기초하여 주어진 제1 LED의 휘도를 변화시키도록 구성되는 제어기를 포함하는 장치가 개시된다.
상이한 적응형 조명 시스템들의 예들이 첨부 도면을 참조하여 이후 더욱 완전히 설명될 것이다. 이들 예는 상호 배타적이지 않고, 하나의 예에서 발견된 특징들은 추가적인 구현들을 달성하기 위해 하나 이상의 다른 예들에서 발견된 특징들과 조합될 수 있다. 따라서, 첨부 도면에 도시한 예들은 단지 예시적 목적들을 위해 제공되고 그들은 본 개시내용을 어떤 방식으로든 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 유사한 번호들은 전체에 걸쳐 유사한 요소들을 참조한다.
용어들 제1, 제2 등이 여기서 다양한 요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다는 것을 이해할 것이다. 이들 용어는 단지 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서, 제1 요소는 제2 요소라고 할 수 있고, 유사하게, 제2 요소는 제1 요소라고 할 수 있다. 여기서 사용된 것과 같이, 용어 "및/또는"은 연관된 나열된 품목들 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합들을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "상에" 또는 "상으로" 연장하는 것이라고 할 때, 그것은 다른 요소 바로 위에 또는 그 위로 직접 연장하거나 중간 요소들이 또한 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 반면에, 요소가 다른 요소 "상에 직접" 또는 "상으로 직접" 연장하는 것이라고 할 때, 중간 요소들은 존재하지 않는다. 요소가 다른 요소와 "접속된" 또는 "결합된"이라고 할 때, 그것은 다른 요소와 직접 접속 또는 결합될 수 있거나 중간 요소들이 존재할 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 반면에, 요소가 다른 요소와 "직접 접속된" 또는 "직접 결합된"이라고 할 때, 중간 요소들은 존재하지 않는다. 이들 용어는 도면에 도시한 어떤 배향들 외에 요소의 상이한 배향들을 포함하고자 한다는 것을 이해할 것이다.
"아래에" 또는 "위에" 또는 "상부" 또는 "하부" 또는 "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적 용어들은 여기서 도면에 도시된 것과 같이 하나의 요소, 층 또는 영역의 다른 요소, 층, 또는 영역과의 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이들 용어는 도면에 도시한 배향들 외에 디바이스의 상이한 배향들을 포함하고자 한다는 것을 이해할 것이다.
도 1 및 2는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩(100)의 예를 도시한다. 구체적으로, 도 1은 세그먼트화된 LED 칩(100)의 상면도이고 도 2는 세그먼트화된 LED 칩(100)의 측면도이다. 세그먼트화된 LED 칩(100)은 그 각각이 나머지와 별개로 동작하도록 구성된, 다수의 세그먼트로 분할된 단일 LED 다이를 포함한다. 보다 특정적으로, 본 예에서, 세그먼트화된 LED 칩(100)은 칩의 다이 상에 형성된 트렌치들(120)에 의해 분리된 복수의 LED(110)를 포함한다. 세그먼트화된 LED 칩(100) 내의 LED들(110) 각각은 LED가 나머지와 별개로 바이어스되게 하는 접점들(130)의 각각의 쌍을 구비한다.
일부 구현들에서, 세그먼트화된 LED 칩(100)은 표준 LED와 유사하거나 동일한 크기로 될 수 있고, 각각의 LED(110)(예를 들어, 세그먼트)는 전형적인 LED보다 작을 수 있다. 예를 들어, 표준 1㎜×1㎜ LED 칩은 각각 200㎛×200㎛의 5×5개의 LED들(또는 세그먼트)로 구성될 수 있다. 크기는 제조 능력들에 의해 좌우되는, 세그먼트들(예를 들어, LED들) 간의 간격에 의존한다. 본 예에 따르면, LED들(110)은 예를 들어 LED들(110) 간의 어떤 전기적 접속을 끊기 위해 절연 기판 또는 서브마운트까지 아래로 세그먼트화된 LED 칩(100)의 다이를 드라이 에칭함으로써, 서로 전기적으로 분리된다. 접점들은 널리 공지된 방식으로 각각의 LED(110) 상에 별개로 퇴적될 것이다.
LED들은 별개로 바이어스될 수 있기 때문에, 세그먼트화된 LED 칩(100)은 LED들(110)의 일부를 순방향 바이어스시키는 반면 다른 것들은 역방향 바이어스시킴으로써 동시에 방출기와 검출기로서 동작될 수 있다. 본 기술 분야에 널리 공지된 바와 같이, 순방향 바이어스가 LED에 인가될 때, 그 LED는 광을 방출하고 본 명세서의 명명법 하에서 방출기로서(또는 방출기 모드에서) 동작한다고 한다. 유사하게, 역방향 바이어스가 주어진 LED에 인가될 때 그 LED는 광검출기로서 동작하고 본 명세서의 명명법 하에서 검출기로서(또는 검출기 모드에서) 동작한다고 한다. 또한, 세그먼트화된 LED 칩(100) 내의 LED들(110) 각각은 독립적으로 바이어스될 수 있기 때문에, 칩 내의 방출기들 및 검출기들의 상대적 수들뿐만 아니라 위치는 세그먼트화된 LED 칩(100)을 구동시키는 제어 회로에 의해 선택적으로 설정될 수 있다. 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 세그먼트화된 LED 칩 내의 방출기들 및 검출기들의 주어진 구성은 그 세그먼트화된 LED 칩 상에 부여된 "동작 패턴"이라고 할 수 있다.
도 3a, 3b, 및 3c는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩들 상에 부여될 수 있는 상이한 동작 패턴들의 예들을 도시한다. 보다 특정적으로, 도 3a는 제1 동작 패턴에 따라 동작하도록 구성된 세그먼트화된 LED 칩(300a)의 예를 도시한다. 이 패턴으로 도시된 바와 같이, LED들(312a)은 역방향 바이어스되고 검출기들로서 동작하도록 구성되는 반면, LED들(314a)은 순방향 바이어스되고 방출기들로서 동작하도록 구성된다. 도 3b는 제2 동작 패턴에 따라 동작하도록 구성된 세그먼트화된 LED 칩(300b)의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 제2 동작 패턴에 따라, LED들(312b)은 역방향 바이어스되고 검출기들로서 동작하도록 구성되는 반면, LED들(314b)은 순방향 바이어스되고 방출기들로서 동작하도록 구성된다. 도 3c는 제3 동작 패턴에 따라 동작하도록 구성된 세그먼트화된 LED 칩(300c)의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 제3 동작 패턴에 따라, LED들(312c)은 역방향 바이어스되고 검출기들로서 동작하도록 구성되는 반면, LED들(314c)은 순방향 바이어스되고 방출기들로서 동작하도록 구성된다.
일부 양태들에서, 검출기들로서 동작되는 LED들의 수는 필요한 감도의 양에 따라 변화할 수 있다. 더 큰 감도가 필요하면, 주어진 세그먼트화된 LED 칩 내에 더욱 많은 수의 LED가 검출기들로서 동작될 수 있다. 반면에, 감소된 감도가 필요하면, 주어진 세그먼트화된 LED 칩 내에 더욱 적은 수의 LED가 검출기들로서 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 세그먼트화된 LED 칩 내의 모든 LED들은 방출기들로서 동작하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 순방향 바이어스에 놓임). 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 세그먼트화된 LED 칩 내의 모든 LED들은 검출기들로서 동작하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 역방향으로 바이어스됨).
일부 구현들에서, 세그먼트화된 LED 칩 상의 LED들은 순간 전압 억제(TVS)를 제공하도록 구성될 수 있다. 세그먼트화된 LED 칩 내의 모든 LED들이 방출기들로서 동작하는 것이 바람직한 예들에서, 하나의 LED는 그럼에도 불구하고 TVS를 제공하기 위해 (예를 들어, 역방향으로 바이어스된) 반대 극성으로 유지될 수 있다. 세그먼트화된 LED 칩 내의 모든 LED들이 검출기들로서 동작하는 것이 바람직한 예들에서, 하나의 LED는 그럼에도 불구하고 TVS를 제공하기 위해 (예를 들어, 순방향으로 바이어스된) 반대 극성으로 유지될 수 있다.
일부 양태들에서, 세그먼트화된 LED 칩 내의 LED들의 일부는 검출기들로서 기능하도록 최적화될 수 있다. 도 4는 칩의 다이 상에 형성된 트렌치들(430)에 의해 분리된 LED들(410 및 420)을 포함하는 세그먼트화된 LED 칩(400)의 상면도이다. LED들(410 및 420) 각각은 각각의 흡수 대역 및 각각의 방출 대역을 갖는다. 그러나, LED들(420) 중 임의의 것의 흡수 대역은 LED들(410) 각각의 흡수 대역과 상이하다. 예를 들어, LED들(420) 중 임의의 것은 LED들(410) 각각의 흡수 대역보다 넓은 흡수 대역을 가질 수 있다. 다른 예로서, LED들(420) 중 임의의 것은 LED들(410) 중 임의의 것의 흡수 대역에 대해 시프트된 흡수 대역을 가질 수 있다. 일부 양태들에서, LED들(410 및 420)의 흡수 대역들 간의 차이는 할로겐 광원들에 의해 방출된 광을 검출하는 것과 같은, 특정 응용에 맞추도록 LED들(420)을 미세 조정하는 결과일 수 있고, 그 LED들(410)은 검출기들로서 사용될 때 잘 검출하지 못할 수 있다.
LED들(420) 중 임의의 것은 예를 들어 트렌치들(430)이 LED(420)를 제조하기 위해 형성된 후에 이온 주입에 의해 추가로 수정되는, LED들(410) 중 임의의 것과 동일한 구조로서 시작할 수 있다. 이온 주입의 결과로서, 추가적인 원자들 및/또는 결함들(예를 들어, 공공들(vacancies), 침입형들(interstitials), 치환형들(substitutionals) 등)이 LED들(410)의 결정 격자들에서 발견되지 않는 LED들(420)의 결정 격자들에 존재할 수 있다. 그들 추가적인 원자들 및/또는 결함들은 LED 활성 영역 밴드갭 내에 깊은 레벨 트랩들을 생성하고, 이들 깊은 레벨 트랩은 LED들(410)보다 궁극적으로 LED들(420)이 상이한 흡수 대역을 갖는 하는 더 낮은 에너지(즉, 더 긴 파장) 흡수 중심들로서 작용한다. 일부 구현들에서, LED들(420) 중 임의의 것은 LED들(410) 각각보다 더 큰 농도의 주어진 주입된 원소(예를 들어, 철, 인, 비소, 안티몬, 비스무스)의 원자들 또는 결과적인 점 결함(예를 들어, 공공들, 침입형들 등)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주어진 원소의 원자들은 LED들(410) 내에 더 낮은 농도들로 존재할 수 있거나 전혀 존재하지 않을 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, LED들(420) 중 임의의 것은 LED들(410) 각각보다 더 큰 농도의 점 결함들을 포함할 수 있다.
본 예에서, 모든 LED들(420)은 동일한 흡수 대역을 갖지만, 일부 구현들에서 LED들(420)의 적어도 일부는 상이한 흡수 대역들을 가질 수 있다. 예를 들어, 세그먼트화된 LED 칩(400)은 할로겐 헤드라이트들로부터 방출된 광을 검출하도록 최적화된 제1 LED(420), 크세논 헤드라이트들로부터 방출된 광을 검출하도록 최적화된 제2 LED(420), 및 백열광 헤드라이트들로부터 방출된 광을 검출하도록 최적화된 제3 LED(420)를 포함할 수 있다. 일부 양태들에서, 제1, 제2, 및 제3 LED들(420) 각각(또는 그들 중 적어도 2개)은 흡수 대역들의 변화를 달성하기 위해 상이한 원소로 및/또는 상이한 양들로 도핑될 수 있다.
일부 구현들에서, 제2 LED들의 흡수 대역은 검출기로서 기능하는 동안 인가된 역방향 바이어스의 크기를 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 예를 들어 Ⅲ-질화물 LED들에서, 역방향 바이어스 크기의 증가는 먼저 인가된 바이어스가 활성 영역 내의 편광-유도 전계들에 대항함에 따라 양자 우물 대역들이 평평해지기 때문에 더 짧은 파장들로 흡수 대역을 시프트시킨다. 역방향 바이어스 크기가 계속 증가함에 따라, 흡수 대역은 더 긴 파장들로 시프트한다.
도 5는 본 개시내용의 양태들에 따른, 검출기들로서 사용하기에 최적화된 LED들을 포함하는, 세그먼트화된 LED 칩(500)의 또 하나의 예를 도시한다. 세그먼트화된 LED 칩(500)은 칩의 다이 상에 형성된 트렌치들(530)에 의해 분리된 LED들(510) 및 LED들(520)을 포함한다. LED들(520) 각각은 그것의 각각의 발광 표면(들) 중 하나 이상 위에 형성된 필터 구조를 구비한다. 필터 구조를 구비한 결과로서, LED들(520)의 어떤 것은 LED들(510) 각각보다 좁은 흡수 대역을 가질 수 있다. 일부 양태들에서, LED들(510 및 520)의 흡수 대역들 간의 차이는 특정 목적에 맞도록 LED들(520)을 미세 조정하는 결과일 수 있다.
일부 구현들에서, LED들(520)의 각각의 필터 구조들은 세그먼트화된 LED 칩(500)의 트렌치들이 에칭된 후에 형성될 수 있다. LED들(520) 각각은 그것의 표면들 중 하나 이상 위에 각각의 필터 구조를 포함하도록 추가로 처리된, LED들(510)과 실질적으로 동일한 베이스 구조(예를 들어, LED)로서 시작한다. LED들(520)의 각각의 필터 구조들은 예를 들어 플라즈마 강화 화학 증착, 원자 층 퇴적 또는 스퍼터링과 같은 임의의 적합한 유형의 기술을 사용하여 퇴적될 수 있다. 각각의 필터 구조들은 예를 들어, LED에 충돌하는 것이 요구되지 않는 소정의 파장들의 높은 반사율을 생성하는 분배된 브래그 반사기들(DBR들)을 형성하기 위한 유전체 층들 또는 유전체 층들의 스택들과 같은 임의의 적합한 유형의 재료로 형성될 수 있다. 본 개시내용은 필터 구조 및/또는 조성물을 퇴적하는 어떤 특정한 유형의 공정으로 제한되지 않는다.
위에 주목된 바와 같이, LED들(520) 각각은 각각의 필터 구조로 LED들(510) 중 하나와 실질적으로 동일한 베이스 구조(예를 들어, LED)를 덮음으로써 형성될 수 있다. 일부 양태들에서, 주어진 LED(520)의 필터 구조는 주어진 LED들(520)의 베이스 구조의 흡수 대역과 단지 부분적으로 중첩하는 투과 대역을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 주어진 LED(520)의 필터 구조는 각각의 하한선 및 각각의 상한선을 갖는 투과 대역을 가질 수 있다. 유사하게, 주어진 LED(520)(또는 LED들(510) 중 임의의 것)의 베이스 구조는 각각의 하한선 및 각각의 상한선을 갖는 흡수 대역을 가질 수 있다. 일부 양태들에서, 필터 구조의 투과 대역의 하한선은 베이스 구조(또는 LED들(510) 중 임의의 것)의 흡수 대역의 하한선보다 클 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 필터 구조의 투과 대역의 상한선은 주어진 LED(520)(또는 LED들(510) 중 임의의 것)의 베이스 구조의 흡수 대역의 상한선보다 낮을 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 양태들에 따른, 적응형 조명 시스템(600)의 예의 개략도이다. 적응형 조명 시스템(600)은 도시한 것과 같이, 세그먼트화된 LED 칩(610) 및 제어기(620)를 포함한다. 제어기(620)는 구동기 회로(622a-d) 및 제어 회로(624)를 포함한다.
구동기 회로들(622a-d) 각각은 세그먼트화된 LED 칩(610) 상의 상이한 그룹의 LED들에 결합된다. 예를 들어, 구동기 회로(622a)는 그룹 A의 일부인 LED들(612a 및 614a)에 결합된다. 구동기 회로(622b)는 그룹 B의 일부인 LED들(612b 및 614b)에 결합된다. 구동기 회로(622c)는 그룹 C의 일부인 LED들(612c 및 614c)에 결합된다. 구동기 회로(622d)는 그룹 D의 일부인 LED들(612d 및 614d)에 결합된다. 본 예에 따르면, LED들(612a-d) 각각은 그것에 순방향 바이어스를 인가함으로써 방출기로서 동작하도록 구성된다. 또한, LED들(614a-d) 각각은 그것에 역방향 바이어스를 인가함으로써 검출기로서 동작하도록 구성된다. 그러므로, 구동기 회로들(622a-d) 각각은 방출기 LED 및 검출기 LED에 접속된다. 본 예에서 그룹들 A-D 각각이 단지 하나의 방출기 및 단지 하나의 검출기를 포함하지만, 그룹들 A-D의 어떤 것이 다수의 방출기 및/또는 다수의 검출기를 포함하는 대안적 구현들이 가능하다. 예를 들어, 그룹들 A-D의 어떤 것은 임의 수(예를 들어, 1, 5, 20, 30 등)의 방출기들을 포함할 수 있다. 유사하게, 그룹들 A-D의 어떤 것은 임의 수(예를 들어, 1, 5, 20, 30 등)의 검출기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 그룹들 A-D의 어떤 것은 하나의 검출기 및 5개의 방출기를 포함할 수 있다. 그러므로, 일부 구현들에서, 방출기들 및 검출기들은 쌍들로 일치될 필요는 없다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 구동기 회로(622a)는 LED(614b)에 의해 발생된 신호에 기초하여 LED(612a)의 휘도를 변화시키도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, LED(612a)의 휘도를 변화시키는 것은 LED(612a)의 휘도를 증가시키는 것, LED(612a)의 휘도를 감소시키는 것(예를 들어, LED(612a)을 희미하게 하는 것), LED(612a)를 턴 온시키는 것, 및 LED(612a)를 턴 오프시키는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, 일부 구현들에서, LED(612a)의 휘도를 변화시키는 것은 단지 LED(612a)의 휘도를 증가시키는 것 및 LED(612a)의 휘도를 감소시키는 것(예를 들어, LED(612a)를 희미하게 하는 것)을 포함할 수 있다. 본 예에 따르면, LED(612a)는 LED(612a)가 활성화될 때 LED(612a)를 구동시키는 데 사용되는 펄스 폭 변조(PWM) 파의 오프 주기보다 긴 주기 동안 턴 오프되게 남는다면 스위치 오프되는 것으로 고려될 수 있다. 예를 들어, LED(612a)는 PWM 파의 온 주기 및 오프 주기의 합보다 긴 기간 동안 전력이 공급되지 않으면 스위치 오프되는 것으로 고려될 수 있다. 다른 예로서, LED(612a)는 1초 이상 동안 전력이 공급되지 않으면 스위치 오프되는 것으로 고려될 수 있다. 일부 구현들에서, LED(612a)의 휘도를 증가시키는 것은 LED(612a)에 공급되는 전류를 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, LED(612a)의 휘도를 감소시키는 것은 그것을 완전히 끄지 않고 LED(612a)에 공급되는 전류를 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, LED(612a)를 턴 온시키는 것은 LED(612a)가 활성화되지 않을 때 LED(612a)에 전류를 공급하기 시작하는 것을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 구동기 회로(622a)는 그룹 A 내의 LED들에 입사하는 광의 양에 따라 LED(612a)의 휘도를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, LED(614a)에 의해 발생된 신호가 많은 양의 광이 그룹 A 내의 LED들에 입사하는 것을 표시할 때, 구동기 회로(622a)는 LED(612a)의 휘도를 감소시킬 수 있다. 대안적으로, LED(614a)에 의해 발생된 신호가 낮은 양의 광이 그룹 A 내의 LED들에 입사하는 것을 표시할 때, 구동기 회로(622a)는 LED(612a)의 휘도를 증가시킬 수 있다. 그러므로, 본 예에 따르면, 구동기 회로(622a)는 LED들의 그룹 및/또는 세그먼트화된 LED 칩(610)의 부분에 국부적인 적응형 조명 특징을 구현한다.
일부 구현들에서, 구동기 회로(622a)는 LED(614a)에 의해 발생된 신호가 제1 임계를 교차할 때 LED(612a)의 휘도를 감소시킬 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 구동기 회로(622a)는 LED(614a)에 의해 발생된 신호가 제2 임계를 교차할 때 LED(612a)의 휘도를 증가시킬 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, LED(612a)의 휘도가 감소 또는 증가되는 양은 LED(614a)에 의해 발생된 신호의 값의 변화에 비례할 수 있다. 그러므로, 일부 구현들에서, LED(612a)의 휘도는 이산적 단계들로보다는, 연속적으로 조정될 수 있다.
일부 구현들에서, LED(614a)는 검출기로서 계속 동작될 수 있다. 대안적으로, 일부 구현들에서, LED(614a)는 검출기와 방출기 둘 다로서 동작될 수 있다. 예를 들어, LED(614a)의 바이어스는 판독을 취하기 위해 순방향으로부터 역방향으로 구동기 회로(622a)에 의해 주기적으로 스위치된 다음에, 순방향으로 복귀된다(예를 들어, 도 13 참조). LED(614a)의 바이어스의 스위칭은 광 수집을 가능하게 하기 위해 매우 빠르게(예를 들어, <10㎱) 발생할 수 있다. 일부 구현들에서, LED(614a)의 바이어스는 매우 높은 주파수에서 스위치될 수 있으므로, LED(614a)의 상태의 변화들이 사람의 눈에 감지되지 않는다. 본 예에 따르면, LED들(614b-d)은 그들의 각각의 구동기 회로들에 의해 유사한 방식으로 동작될 수 있다.
구동기 회로들(612b-c) 각각은 구동기 회로(622a)와 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 보다 특정적으로, 구동기 회로(622b)는 LED(614b)에 의해 발생된 신호에 기초하여 LED(612b)의 휘도를 변화시키도록 구성된 임의의 적합한 유형의 회로일 수 있다. 구동기 회로(622c)는 LED(614c)에 의해 발생된 신호에 기초하여 LED(612c)의 휘도를 변화시키도록 구성된 임의의 적합한 유형의 회로일 수 있다. 그리고 구동기 회로(622d)는 LED(614d)에 의해 발생된 신호에 기초하여 LED(612d)의 휘도를 변화시키도록 구성된 임의의 적합한 유형의 회로일 수 있다.
제어 회로(624)는 필드-프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 주문형 집적 회로(ASIC), 프로세서, 메모리, 및/또는 구동기 회로들(612a-d)의 어떤 것의 상태를 변화시키도록 구성된 기타 적합한 유형의 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주어진 구동기 회로의 상태를 변화시키는 것은 주어진 구동기 회로가 특정한 검출기 LED에 인가된 바이어스를 증가 또는 감소시키게 하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 주어진 구동기 회로의 상태를 변화시키는 것은 구동기 회로가 특정한 방출기 LED에 공급되는 전류의 양을 증가 또는 감소시키게 하는 것을 포함할 수 있다. 그러므로, 일부 구현들에서, 제어 회로(624)는 주어진 검출기 LED(들)에 의해 발생된 신호와 주어진 검출기 LED(들) 및 그들의 연관된 LED(들)에 접속된 구동기 회로에 의해 후속하여 강제된 연관된 방출기 LED(들)의 광 출력 간의 관계를 설정하도록 구성될 수 있다.
일부 구현들에서, 제어 회로(624)는 제어기(620)로부터 생략될 수 있다. 이러한 예들에서, LED 그룹들 A-D 각각은 나머지와 완전히 독립적으로, 별개의 구동기 회로에 의해 제어될 수 있다.
본 예에서, 제어기(620)는 단일의 세그먼트화된 LED 칩을 포함하는 LED 매트릭스를 제어하도록 구성된다. 그러나, 일부 구현들에서, 제어기는 복수의 세그먼트화된 LED 칩 및/또는 하나 이상의 비세그먼트화된 LED 칩을 포함하는 LED 매트릭스를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(620)는 구동기 회로들(622a-d) 각각이 세그먼트화된 LED 칩들 중 상이한 것에 접속되도록, 4개의 세그먼트화된 LED 칩을 포함하는 LED 매트릭스를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 예에서 그룹들 A-D 내의 LED들은 상이한 구동기 회로들에 하드와이어될 수 있다. 그러나, 일부 구현들에서, 제어기(620)는 제어 회로(624)가 세그먼트화된 LED 칩(610) 내의 LED들에 대한 제어를 구동기 회로들의 어떤 것에 선택적으로 할당하게 하는 스위칭 조직을 구비할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 조직은 제어 회로(624)가 세그먼트화된 LED 칩(610) 내의 모든 LED들이 특정한 구동기 회로에 접속하게 할 수 있다. 대안적으로, 스위칭 조직은 제어 회로(624)가 세그먼트화된 LED 칩(610) 내의 LED들의 반이 하나의 구동기 회로에 접속하게 하고, 다른 반은 또 하나의 구동기 회로에 접속하게 할 수 있다. 간단히 말하면, 스위칭 조직은 제어 회로(624)가 세그먼트화된 LED 칩(610) 내의 LED들을 임의 수의 그룹들로 동적으로 분류하고, 각각의 그룹을 상이한 구동기 회로에 할당하게 할 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 양태들에 따른, 적응형 조명 시스템(700)의 예의 도면이다. 적응형 조명 시스템(700)은 제어기(720)에 결합된 세그먼트화된 LED 칩(710)을 포함한다. 제어기(720)는 프로세서(722), 메모리(724), 및 구동기(726)를 포함한다. 프로세서(722)는 주문형 집적 프로세서(ASIC), 필드-프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 범용 프로세서(예를 들어, ARM-기반 프로세서, x86-기반 프로세서, MIPS 프로세서 등) 중 하나 이상과 같은 임의의 적합한 유형의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(724)는 DRAM, EEPROM, 플래시 메모리, 고상 드라이브(SSD), 하드 드라이브와 같은 임의의 적합한 유형의 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 구동기(726)는 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 LED들 중 임의의 것에 바이어스 및/또는 전류를 공급하도록 구성된 임의의 적절한 유형의 전자 회로를 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 제어기(720)는 그들 LED들에 순방향 바이어스를 인가함으로써 방출기들로서 동작하도록 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 LED들의 일부를 구성할 수 있다. 또한, 제어기(720)는 그들 LED들을 역방향 바이어스시킴으로써, 검출기들로서 동작하도록 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 LED들의 다른 것들을 구성할 수 있다. 이후에, 제어기(720)는 아래에 도 15-17과 관련하여 논의되는 바와 같이, 하나 이상의 검출기 LED에 의해 발생된 신호(들)에 기초하여 방출기 LED들의 어떤 것의 휘도를 변화시킬 수 있다.
일부 구현들에서, 제어기(720)는 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 LED들 각각을 개별적으로 어드레스하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(720)는 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 어떤 LED의 바이어스의 크기 및/또는 극성을 나머지와 독립적으로 변화시키도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 제어기(720)는 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 다른 LED들의 어떤 것에의 전류의 공급을 변화시키지 않고서 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 어떤 LED에 공급되는 전류를 증가 또는 감소시키도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 제어기(720)는 세그먼트화된 LED 칩(710) 내의 LED들 중 하나에 의해 발생된 신호를 검출하도록 구성될 수 있다. 본 예에서 제어기(720)는 단일의 세그먼트화된 LED 칩으로 구성된 LED 매트릭스를 제어하기 위해 사용되지만, 제어기(720)가 다수의 세그먼트화된 LED 칩을 포함하는 매트릭스, 및/또는 하나 이상의 비세그먼트화된 LED 칩을 포함하는 매트릭스와 같은 임의의 적합한 유형의 LED 매트릭스를 제어하도록 구성된 대안적 구현들이 가능하다.
도 8은 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩을 사용하는 적응형 자동차 조명 시스템의 동작의 예를 도시한 도면이다. 본 예에서, 차량들(810 및 830)이 도로(800) 상에서 반대 방향들로 이동한다. 차량들(810 및 830)의 헤드라이트들 각각은 다가오는 트래픽이 조우될 때 적응적 동작을 취하도록 구성된 제어기에 의해 구동되는 세그먼트화된 LED 칩(또는 또 하나의 유형의 LED 매트릭스)을 포함한다.
본 예에 따르면, 차량(810)은 공간(822) 및 공간(824)을 각각 조명하기 위해 턴 온된 헤드라이트들(812 및 814)을 포함한다. 공간(822)은 그것의 위의 공간뿐만 아니라, 차량(810)의 앞의 도로(800)의 대응하는 부분을 포함할 수 있다. 유사하게, 공간(824)은 그것의 위의 공간뿐만 아니라, 차량(810)의 앞의 도로(800)의 대응하는 부분을 포함할 수 있다. 차량(830)은 공간(842) 및 공간(844)을 각각 조명하기 위해 턴 온된 헤드라이트들(832 및 834)을 포함한다. 공간(842)은 그것의 위의 공간뿐만 아니라, 차량(830)의 앞의 도로(800)의 대응하는 부분을 포함할 수 있다. 유사하게, 공간(844)은 그것의 위의 공간뿐만 아니라, 차량(830)의 앞의 도로(800)의 대응하는 부분을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 헤드라이트들(812 및 814)은 아래에 더 논의되는 바와 같이, 차량(810)을 위해 다양한 적응적 동작들을 취하도록 구성된 동일한 제어기에 의해 동작될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 헤드라이트들(812 및 814)은 상이한 각각의 제어기들에 의해 동작될 수 있다. 따라서, 본 개시내용은 차량들(810 및 830)의 적응형 조명 시스템들의 임의의 특정한 시스템 토폴로지로 제한되지 않는다는 점을 이해할 것이다.
도 9는 본 개시내용의 양태들에 따른, 다가오는 트래픽이 조우될 때 도 8의 적응형 자동차 조명 시스템에 의해 취해질 수 있는 적응적 동작의 예를 도시한 도면이다. 보다 특정적으로, 차량(830)이 공간(822)으로 들어갈 때, 헤드라이트(812)는 헤드라이트의 세그먼트화된 LED 칩 내의 하나 이상의 검출기 LED를 사용하여 차량(830)의 헤드라이트(832)로부터 방출된 광을 검출한다. 응답하여, 헤드라이트들(812 및 814)은 차량(830)의 운전자의 시야를 가리는 것을 피하기 위해 턴 오프된다. 차량들(810 및 830)이 서로 통과할 때, 헤드라이트(834)로부터 방출된 광은 헤드라이트(812) 내의 검출기 LED들을 더 이상 조명하지 않고 차량(830)의 헤드라이트들(812 및 814)은 다시 턴 온된다. 본 예에서 차량들(810 및 830) 중 단지 하나가 그것의 헤드라이트들을 턴 오프시키지만, 일부 구현들에서 양 차량은 그들의 헤드라이트들을 턴 오프시킬 수 있다(또는 그들을 흐리게 할 수 있다). 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 차량들(810 및 830) 중 임의의 것은 각각의 헤드라이트 내의 LED들의 일부만을 턴 오프(또는 흐리게 할)시킬 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 양 차량(810 및 830)이 그들이 다가오는 광원들을 보고 그들의 헤드라이트들을 턴 오프시키고(또는 단지 흐리게 하고), 그 후 양 차량이 그들에 충돌하는 광이 더 이상 없고 그들의 헤드라이트(들)를 다시 턴 온시키는 주기에 들어갈 때 깜박이는 조건이 발생할 수 있다. 일부 구현들에서, 차량들(810 및 830)은 그들 중 어느 것이 그것의 헤드라이트들을 턴 오프시킬(또는 그들을 단지 희미하게 할)지를 결정하기 위해 통신들을 교환함으로써 깜박이는 조건이 발생하는 것을 방지한다. 예를 들어, 차량들(810 및 830) 각각은 그들의 헤드라이트들을 미리 결정된 시간 주기(예를 들어, 30초) 동안 오프인(또는 희미한) 채로 유지하라는 메시지를 다른 것에 송신할 수 있다. 이 메시지는 차량의 헤드라이트들, 무선 송수신기, 및/또는 기타 적합한 유형의 디바이스를 사용하여 송신될 수 있다.
일부 양태들에서, 차량(810)은 어떤 차량이 그것의 헤드라이트들을 턴 오프시킬 것인지를 결정하기 위해 차량(830)과 통신들을 교환하기 위한 송수신기로서 헤드라이트(812)의 부분인 세그먼트화된 LED 칩을 사용할 수 있다. 유사하게, 차량(830)은 어떤 차량이 그것의 헤드라이트들을 턴 오프시킬 것인지를 결정하기 위해 차량(830)과 통신들을 교환하기 위한 송수신기로서 헤드라이트(832)의 부분인 세그먼트화된 LED 칩을 사용할 수 있다. 통신들은 임의의 적합한 유형의 가시 광 통신(VLC) 프로토콜을 사용하여 교환될 수 있다. 간단히 말하면, 본 예에 따르면, 차량들(810 및 830)의 어떤 것은 차량의 앞의 도로를 조명하면서 다가오는 차량들과 통신들을 교환하기 위해 그것의 헤드라이트들의 부분인 세그먼트화된 LED 칩을 사용할 수 있다.
일부 양태들에서, 차량들(810 및 830) 각각은 차량의 헤드라이트들과 별개이지만, 가시 또는 비가시 광 대역에서 통신들을 송신하기 위해, 세그먼트화된 LED 칩(100)과 같은 세그먼트화된 LED 칩을 여전히 사용하는 송수신기를 포함할 수 있다. 세그먼트화된 LED 칩을 이런 식으로 사용하는 것은 세그먼트화된 LED 칩 내의 방출기 및 검출기 LED들이 세그먼트화된 LED 칩 내의 LED들 간의 가까운 공간적 근접의 결과로서 실제로 자기 정렬될 수 있을 때 유리할 수 있다. 그들은 (주기적) 정렬의 비용 없이, 매우 압축된 빔 내에 배치될 수 있다.
도 10a는 본 개시내용의 양태들에 따른, 다가오는 트래픽이 조우될 때 도 8의 적응형 자동차 조명 시스템에 의해 취해질 수 있는 또 하나의 적응적 동작의 예를 도시한 도면이다. 본 예에서, 차량(810)의 헤드라이트(812)는 차량(810) 앞의 도로를 조명하기 위해 적어도 하나의 세그먼트화된 LED 칩을 사용하므로, 세그먼트화된 LED 칩 내의 상이한 LED들이 공간(822)의 상이한 부분들을 조명하도록 구성된다. 세그먼트화된 LED 칩의 사용은 차량(810)이 차량(830)에 의해 차지된 공간을 조명하는 그들 LED(예를 들어, 차량(830)의 운전자의 시야에 간섭할 수 있는 LED들)만의 휘도를 낮게 조정하게 한다. 도시된 바와 같이, 차량(810)은 그들이 제공할 수 있는 최대 휘도의 30%까지 공간(822)의 부분(1010)을 조명하는 LED들의 휘도를 낮게 조정할 수 있다. 유사하게, 차량(810)은 그들의 최대 휘도의 50%까지 공간(822)의 부분(1020)을 조명하는 LED들의 휘도를 낮게 조정할 수 있다. 동시에, 차량(810)은 도시한 바와 같이, 그들의 완전 용량으로 헤드라이트(814) 내의 나머지 방출기 LED들을 계속 동작시킬 수 있다. 또한, 차량(830)은 공간(842)의 부분(1030)을 조명하는 헤드라이트(832) 내의 LED들을 완전히 턴 오프시킬 수 있다.
도 10a의 예에서 헤드라이트들(812 및 832) 내의 LED들이 좌우로 희미하지만, 일부 구현들에서 헤드라이트들(812 및 832) 내의 LED들은 대신에 위 아래로 희미할 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 차량(810)은 그들이 제공할 수 있는 최대 휘도의 30%까지 공간(822)의 부분(1040)을 조명하는 헤드라이트(812) 내의 LED들의 휘도를 낮게 조정할 수 있다. 유사하게, 차량(810)은 그들의 최대 휘도의 50%까지 공간(822)의 부분(1050)을 조명하는 헤드라이트(812) 내의 LED들의 휘도를 낮게 조정할 수 있다. 동시에, 차량(810)은 도시한 바와 같이, 그들의 완전 용량으로 헤드라이트(812) 내의 나머지 방출기 LED들을 계속 동작시킬 수 있다. 또한, 차량(830)은 공간(842)의 부분(1060)을 조명하는 헤드라이트(832) 내의 LED들을 완전히 턴 오프시킬 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 차량들(810 및 820)의 헤드라이트들은 좌우로 그리고 상하로 둘다 희미할 수 있다. 위에 주목된 바와 같이, 공간들(822 및 842)은 3차원이다. 따라서, 공간(822)의 임의의 특정한 3차원 부분을 조명하는 헤드라이트(812) 내의 LED(들)의 휘도는 독립적으로 변화될 수 있다. 유사하게, 공간(842)의 임의의 특정한 3차원 부분을 조명하는 헤드라이트(832) 내의 LED(들)의 휘도도 역시 독립적으로 변화될 수 있다. 아래에 더 논의되는 바와 같이, 이 유형의 높은 입도의 적응형 조명 조정이 그들이 동일한 광학 소자와 정렬되게 하는, 세그먼트화된 LED 칩 상의 방출기와 검출기 LED들 간의 공간적 근접에 의해 가능해진다.
도 11a는 본 개시내용의 양태들에 따른, 헤드라이트(812)의 예의 분해도이다. 헤드라이트(812)는 세그먼트화된 LED 칩(1110) 및 광학 유닛(1120)을 포함한다. 세그먼트화된 LED 칩(1110)은 각각이 방출기로서 동작하도록 구성된 적어도 하나의 LED, 및 검출기로서 동작하도록 구성된 적어도 하나의 다른 LED을 포함하는, 복수의 섹션(1112)을 포함한다. 일부 구현들에서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 임의의 섹션은 다수의 검출기 LED를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로 LED 칩(1110)의 임의의 섹션은 상이한 각각의 흡수 대역들을 갖는 검출기 LED들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세그먼트화된 LED 칩의 하나 이상의 섹션은 할로겐 헤드라이트들로부터 방출된 광을 검출하도록 최적화된 제1 검출기 LED, 크세논 헤드라이트들로부터 방출된 광을 검출하도록 최적화된 제2 검출기 LED, 및 백열광 헤드라이트들로부터 방출된 광을 검출하도록 최적화된 제3 LED를 포함할 수 있다.
섹션들(1112) 각각은 광학 유닛(1120)의 상이한 광학 소자(1122)와 정렬된다. 각각의 광학 소자(1122)는 도 11b에 도시한 것과 같이, 상이한 중심 방향(1130)을 가질 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 유닛(1120)은 렌즈 어레이를 포함할 수 있고 광학 소자들(1122) 각각은 어레이의 일부인 렌즈를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 광학 유닛은 복수의 어퍼처(예를 들어, 배럴들 또는 렌즈 배럴들)를 포함할 수 있다. 각각의 어퍼처는 다른 방향들로부터 어퍼처에 입사하는 광을 흡수하면서, 특정한 방향으로 광을 안내하고/하거나 특정한 방향으로부터 어퍼처에 도달하는 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 간단히 말하면, 광학 유닛(1220)의 각각의 광학 소자는 광을 특정한 방향으로/으로부터 광을 안내하도록 구성된 임의의 적합한 유형의 디바이스일 수 있다.
위에 논의된 바와 같이, 헤드라이트(812)의 동작 중에, 다가오는 차량 헤드라이트들로부터의 광은 다가오는 차량에 의해 차지되는 도로의 부분을 조명하고 있는 정확한 방출기 LED들과 동일한 섹션(1112) 내에 위치한 검출기 LED들에 충돌하도록 광학 소자들(1122)에 의해 안내된다. 검출기 LED들은 검출기 LED의 활성 영역들 내의 밴드갭보다 큰 에너지를 갖는 다가오는 광의 파장들을 흡수할 것이다. 검출기 LED들 내의 흡수된 광은 검출기 LED들의 전기적 단자들에 통과하는 전기 전류로 변환될 것이다. 적절히 바이어스될 때, 전류의 양은 다가오는 차의 거리와 관련될 수 있는, 검출기 LED들에 입사하는 광의 양과 관련된다. 그러므로, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 주어진 섹션 내의 방출기 LED들은 그 섹션 내의 검출기 LED들에 의해 감지된 광의 양에 비례하여 희미해질 수 있다. 더 많은 양의 광의 검출되면, LED들은 더 적은 양의 광이 검출되었을 경우보다 더 낮은 휘도 레벨로 희미해질 수 있다. 일부 양태들에서, 방출기 LED들은 다가오는 차량이 헤드라이트(812)에 더 가까워짐에 따라 점차적으로 희미해질 수 있다.
위에 주목된 바와 같이, 다가오는 차량들의 헤드라이트들로부터 방출된 광을 감지하는 검출기 LED들은 광을 방출하는 LED들과 동일한 칩 내에 내장된다. 결과적으로, 주어진 방출기 LED에 의해 조명된 각도들 및/또는 영역들은 광학 유닛(1120)에 의해, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 동일한 섹션 내에 위치한 주어진 검출기 LED가 감지하는 각도들/영역들과 동일하게 될 수 있다. 보다 특정적으로, 본 개시내용의 양태들에 따르면, 소정의 각도들 및/또는 영역들로부터 입사한 광만이 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 임의의 주어진 섹션에 입사할 것이다. 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 임의의 주어진 섹션(1112)에 대해, 주어진 섹션의 정렬된 광학 소자(1122)의 중심 방향(1130)으로부터 온 광은 주어진 섹션에 도달하기 위해 주어진 섹션의 정렬된 광학 소자(1122)를 통해 주로 통과될 수 있다. 유사하게, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 임의의 주어진 섹션(1112) 내의 방출기 LED들에 의해 방출된 광은 광학 소자의 중심 방향(1130)으로 주어진 섹션의 정렬된 광학 소자에 의해 안내될 수 있다.
도 11b에 도시된 것과 같이, 광학 소자(1122a)는 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112a)으로부터 나온 광을 중심 방향(1130a)으로 안내하도록 구성된다. 유사하게, 광학 소자(1122a)는 중심 방향(1130a)으로부터 광학 소자(1122a)에 입사한 광을 안내하고 다른 방향들로부터 광학 소자(1122a)에 입사한 광을 (대부분) 반사 및/또는 흡수하도록 구성된다. 그러므로, 광학 소자(1122a)와 정렬된 결과로서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112a)은 중심 방향(1130)으로부터 주로 온 광을 수신하도록 구성된다. 유사하게, 광학 소자(1122a)와 정렬된 결과로서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112a)은 중심 방향(1130)으로 주로 광을 방출하도록 구성된다.
또한, 도 11b에 도시된 것과 같이, 광학 소자(1122b)는 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112b)으로부터 나온 광을 중심 방향(1130b)으로 안내하도록 구성된다. 유사하게, 광학 소자(1122b)는 중심 방향(1130b)으로부터 광학 소자(1122b)에 입사한 광을 안내하고 다른 방향들로부터 광학 소자(1122b)에 입사한 광을 (대부분) 반사 및/또는 흡수하도록 구성된다. 그러므로, 광학 소자(1122b)와 정렬된 결과로서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112b)은 중심 방향(1130b)으로부터 주로 온 광을 수신하도록 구성된다. 유사하게, 광학 소자(1122b)와 정렬된 결과로서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112b)은 중심 방향(1130b)으로 주로 광을 방출하도록 구성된다.
또한, 도 11b에 도시된 것과 같이, 광학 소자(1122c)는 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112c)으로부터 나온 광을 중심 방향(1130c)으로 안내하도록 구성된다. 유사하게, 광학 소자(1122c)는 중심 방향(1130c)으로부터 광학 소자(1122c)에 입사한 광을 안내하고 다른 방향들로부터 광학 소자(1122c)에 입사한 광을 (대부분) 반사 및/또는 흡수하도록 구성된다. 그러므로, 광학 소자(1122c)와 정렬된 결과로서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112c)은 중심 방향(1130c)으로부터 주로 온 광을 수신하도록 구성된다. 유사하게, 광학 소자(1122b)와 정렬된 결과로서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 섹션(1112c)은 중심 방향(1130c)으로 주로 광을 방출하도록 구성된다.
간단히 말하면, 광학 소자들(1122) 각각은 상이한 중심 방향(1130)을 가질 수 있고, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 각각의 섹션(1112)은 상이한 광학 소자(1122)와 정렬될 수 있다. 결과적으로, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 각각의 섹션은 세그먼트화된 LED 칩(1110)에 의해 조명된 공간의 상이한 부분과 연관될 수 있다.
도 12는 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 상이한 섹션들로부터 방출된 광이 광학 유닛(1120)에 의해 안내되는 방식을 도시한 개략도이다. 도시된 것과 같이, 광학 소자(1122a)는 섹션(1112a)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210a)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122a)는 부분(1210a)으로부터 온 광이 섹션(1112a)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122b)는 섹션(1112b)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210b)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122b)는 부분(1210b)으로부터 온 광이 섹션(1112b)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122c)는 섹션(1112c)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210c)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122c)는 부분(1210c)으로부터 온 광이 섹션(1112c)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122d)는 섹션(1112d)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210d)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122d)는 부분(1210d)으로부터 온 광이 섹션(1112d)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122e)는 섹션(1112e)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210e)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122e)는 부분(1210e)으로부터 온 광이 섹션(1112e)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122f)는 섹션(1112f)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210f)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122f)는 부분(1210f)으로부터 온 광이 섹션(1112f)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122g)는 섹션(1112g)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210g)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122g)는 부분(1210g)으로부터 온 광이 섹션(1112g)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122h)는 섹션(1112h)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210h)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122h)는 부분(1210h)으로부터 온 광이 섹션(1112h)에 지향되게 한다. 광학 소자(1122i)는 섹션(1112i)으로부터 방출된 광이 공간(822)의 부분(1210i)에 지향되게 한다. 유사하게, 광학 소자(1122i)는 부분(1210i)으로부터 온 광이 섹션(1112i)에 지향되게 한다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 임의의 섹션 내의 방출기 LED들은 그 섹션 내의 검출기 LED들에 의해 발생된 신호들에 기초하여 단지(또는 대부분) 제어될 수 있다. 이것은 결국 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 임의의 주어진 섹션 내의 LED들의 휘도가 그들에 의해 조명된 특정한 영역(또는 공간)의 조명 조건들에 기초하여 제어되게 하는 결과를 가져다줄 수 있다. 도 10과 관련하여 논의된 바와 같이, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 상이한 부분들에 대한 이런 유형의 입도 제어는 다가오는 트래픽에 충돌하는 헤드라이트(812) 내의 단지 그들 LED의 조정을 가능하게 한다.
본 예에서, 헤드라이트(812)가 단일의 세그먼트화된 LED 칩을 포함하지만, 다수의 세그먼트화된 LED 칩이 사용되는 대안적인 구현들이 가능하다. 이러한 예들에서, 각각의 세그먼트화된 LED 칩은 광학 유닛(1120)의 상이한 광학 소자(1122)와 정렬될 수 있다. 또한, 본 예에서 광학 유닛(1120)이 9개의 광학 소자를 포함하지만, 상이한 수(예를 들어, 2개의 광학 유닛, 4개의 광학 유닛, 5개의 광학 유닛 등)의 광학 유닛들이 광학 유닛 내에 포함되는 대안적인 구현들이 가능하다. 또한, 헤드라이트(812)는 헤드라이트(812)의 부분인 세그먼트화된 LED 칩(1110) 또는 다수의 LED 칩을 구동시키는 임의의 적절한 유형의 제어기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 헤드라이트(812)는 제어기(620) 또는 제어기(720)와 같은 제어기를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 세그먼트화된 LED 칩(1110) 내의 검출기 LED들은 누화를 받을 수 있다. 누화는 세그먼트화된 LED 칩(1110)으로부터 방출된 광이 광학 유닛(1120)(또는 헤드라이트(812)의 또 하나의 요소)에 의해 세그먼트화된 LED 칩(1110) 내의 검출기 LED들에 다시 반사될 때 발생할 수 있다. 누화의 발생은 검출기 LED들의 감도를 약화시킬 수 있다. 따라서, 인입 광에의 검출기 LED의 감도를 개선시키기 위해, 방출기 LED(들)는 검출기 LED(들)가 판독되는 짧은 기간 동안 주기적으로 희미해지거나 꺼질 수 있다. 방출기 LED들이 희미해지거나 꺼지는 기간은 사람의 눈의 시간 응답보다 짧을 수 있어서, 희미함(또는 꺼짐)이 감지되지 않는다.
도 13은 본 개시내용의 양태들에 따른, 세그먼트화된 LED 칩(1110) 내의 방출기 LED들과 반사기 LED들 간의 누화를 피하는 처리(1300)의 예의 플로우차트이다. 도시된 바와 같이, 처리(1300)에 따라, 세그먼트화된 LED 칩(1110) 내의 방출기 LED는 제1 상태(단계 1310)와 제2 상태(단계 1320) 사이에서 순환되는데, 방출기 LED가 제2 상태에 있을 때에만 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 동일한 섹션(또는 그룹) 내에 위치한 하나 이상의 지정된 검출기 LED로부터 판독값들이 취해진다(단계 1330).
일부 구현들에서, 지정된 검출기 LED들은 이와 같이 계속 동작될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 하나 이상의 지정된 검출기 LED는 방출기 LED가 제1 상태에 있을 때 방출기들로서 동작될 수 있고, 방출기 LED가 제2 상태에 있는 기간들 동안, 그들의 각각의 바이어스들의 극성을 변화시킴으로써, 검출기 모드로 스위치될 수 있다.
일부 구현들에서, 방출기 LED의 제2 상태는 방출기 LED를 구동시키기 위해 사용되는 PWM 파의 오프 기간들과 일치할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제2 상태는 PWM 파의 온 기간들과 오프 기간들 둘 다와 일치할 수 있다. 예를 들어, 방출기 LED는 방출기 LED를 구동시키는 PWM 파가 제1 듀티 사이클을 가질 때 제1 상태에 있을 수 있다. 또한, 방출기 LED는 방출기 LED를 구동시키는 PWM 파가 제1 듀티 사이클보다 짧은 제2 듀티 사이클을 가질 때 제2 상태에 있을 수 있다. 간단히 말하면, 일부 구현들에서, 방출기 LED는 그것을 구동시키는 PWM 파의 듀티 사이클 (및/또는 전류의 양)을 변화시킴으로써 제1 상태와 제2 상태 사이에서 전이될 수 있다. 본 개시내용의 양태들에 따르면, 방출기 LED의 제1 상태는 방출기 LED가 제1 휘도 레벨(예를 들어, 방출기의 최대 휘도의 100%, 방출기의 최대 휘도의 80% 등)에서 동작하는 것일 수 있다. 방출기 LED의 제2 상태는 방출기 LED들이 제1 휘도 레벨보다 낮은 제2 휘도 레벨에서 동작하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 상태는 방출기 LED가 완전히 스위치 오프되는 것 또는 방출기 LED가 희미해지는(예를 들어, 최대 휘도의 40%에서 동작하는) 상태일 수 있다. 일부 양태들에서, 세그먼트화된 LED 칩(1110)(또는 또 하나의 유형의 LED 매트릭스) 내의 모든 방출기 LED들은 논의된 바와 같이, 제1과 제2 상태들 사이에서 동기하여 순환될 수 있지만, 세그먼트화된 LED 칩(1110)의 상이한 섹션들(또는 그룹들) 내에 위치한 방출기 LED들에 대한 각각의 제1 상태들 및/또는 제2 상태들은 상이할 수 있다. 예를 들어, 한 그룹(및/또는 칩 섹션) 내의 방출기 LED들은 80%와 40% 휘도 사이에서 순환할 수 있는 반면, 다른 그룹(및/또는 칩 섹션) 내의 방출기 LED들은 70%와 40% 휘도 사이에서 순환할 수 있다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 또 하나의 유형의 누화가 세그먼트화된 LED 칩(1110) 내의 하나 이상의 방출기 LED에 의해 방출된 광이 이웃하는 LED들을 향해 지향될 때 발생할 수 있다. 도 14a 및 14b는 이러한 누화를 피하도록 최적화된 세그먼트화된 LED 칩(1400)의 예를 도시한다. 보다 특정적으로, 도 14a는 세그먼트화된 LED 칩(1400)의 상면도이고, 도 14b는 세그먼트화된 LED 칩(1400)의 측면도이다. 세그먼트화된 LED 칩(1400)은 트렌치들(1420)에 의해 분리된 복수의 LED(1410)를 포함한다. 트렌치들(1420) 내부에는, 복수의 셀을 포함하는 펜스 구조가 형성된다. 각각의 셀 내부에는, 상이한 LED(1410)가 도시한 바와 같이, 배치된다. 각각의 셀의 벽들은 그것 안에 둘러싸인 LED보다 높이가 높을 수 있으므로, 그 LED에 의해 방출된 광이 이웃하는 LED들을 향해 옆으로 이동하는 것을 방지한다. 일부 양태들에서, 펜스 구조(1430)는 예를 들어, 금속(예를 들어, 은), 유전체 분배된 브래그 반사기들(DBR들) 또는 실리콘-기반 광학 산란 매트릭스와 같은 반사 코팅을 갖는 임의의 적합한 재료(예를 들어, 유리, 금속 등)로 형성될 수 있다. 일부 양태들에서, 펜스 구조(1430)는 예를 들어, 반사 금속으로 코팅된 유전체 펜스와 같은, 재료들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 펜스 구조(1430)의 각각의 셀의 벽들은 그것 안에 둘러싸인 LED의 높이의 100% 내지 1000%일 수 있다. 펜스 구조(1430)의 요소들은 예를 들어, 플라즈마 강화 화학 증착, 원자 층 퇴적, 증착 퇴적, 스퍼터링 퇴적 또는 실리콘 몰딩과 같은 임의의 적합한 유형의 공정을 사용하여 형성될 수 있다.
도 15는 본 개시내용의 양태들에 따른, LED 매트릭스를 동작시키는 처리(1500)의 예의 플로우차트이다. LED 매트릭스는 단일의 세그먼트화된 LED로 구성될 수 있거나, 다수의 세그먼트화된 LED 칩을 포함할 수 있고/있거나, 하나 이상의 비세그먼트화된 LED 칩을 포함할 수 있다. 처리(1500)는 LED 매트릭스에 동작 결합된 임의의 적합한 유형의 제어기에 의해 수행될 수 있다.
단계 1510에서, 매트릭스 내의 복수의 LED는 그룹들로 배열된다. 일부 구현들에서, LED들을 그룹들로 배열하는 것은 LED들 각각을 복수의 구동기 회로 중 하나에 접속하는 것을 포함할 수 있다(예를 들어, 도 6 참조). 부가적으로 또는 대안적으로, LED들을 그룹들로 배열하는 것은 그룹들을 식별하는 데이터 구조를 발생하여 메모리 내에 저장하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구조는 각각의 그룹(예를 들어, "그룹 1", "그룹 2" 등)의 식별자를 그룹의 부분인 LED들의 식별자들(예를 들어, 어드레스들)의 리스트에 맵핑할 수 있다.
예를 들어, 데이터 구조는 아래에 표 1로 예시된 것과 같은 표일 수 있다:
Figure 112018109272712-pat00001
표 1의 예에서, 각각의 LED는 X가 LED 매트릭스 내의 LED의 위치의 열 번호이고 Y가 그 행 번호인 이중 표시(X,Y)에 의해 식별된다. 본 예에서, X-Y 좌표가 LED 매트릭스 내의 LED들을 어드레스하기 위해 사용되지만, LED의 각각의 위치들에 대응하는 임의의 적합한 유형의 영숫자 식별자가 대신에 사용될 수 있는 대안적인 구현들이 가능하다. 아래에 더 논의되는 바와 같이, 일부 구현들에서, 어드레스들은 공동 위치된 매트릭스 내의 LED들을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
단계 1520에서, 각각의 그룹 내에 LED들이 구성된다. 본 개시내용의 양태들에 따르면, 주어진 그룹 내에 LED들을 구성하는 것은 주어진 그룹 내의 LED들 각각에 순방향 바이어스 또는 역방향 바이어스 중 하나를 인가하고, LED들 각각이 방출기 LED 또는 검출기 LED로서 효과적으로 동작하게 하는 것을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 방출기와 검출기 LED들에 인가된 바이어스의 크기는 동일할 수 있고, 단지 극성이 변화할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 검출기 LED들에 인가된 바이어스는 방출기 LED들의 바이어스와 크기와 극성 둘 다에 있어서 상이할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 주어진 그룹 내의 상이한 방출기 LED들에 인가된 바이어스의 크기는 상이할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 주어진 그룹 내의 상이한 방출기 LED들에 인가된 바이어스의 크기는 동일할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 주어진 그룹 내의 상이한 검출기 LED들에 인가된 바이어스의 크기는 상이할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 주어진 그룹 내의 상이한 검출기 LED들에 인가된 바이어스의 크기는 동일할 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 주어진 그룹 내에 LED들을 구성하는 것은 검출기들로서 동작하도록 최적화된 주어진 그룹 내의 하나 이상의 LED를 식별하고 그들에 역방향 바이어스를 인가하는 것을 포함할 수 있다(예를 들어, 도 4 및 5 참조). 일부 구현들에서, 최적화된 LED들은 수신기들로서 최적화된 그룹 내의 LED들을 식별하는 제어기의 메모리 내에 저장된 데이터 구조에 기초하여 식별될 수 있다. 일부 구현들에서, 데이터 구조는 또한 상이하게 도핑된 LED들이 상이한 바이어스를 필요로 함에 따라 각각 최적화된 LED들에 대한 바이어스 크기를 식별할 수 있다. 일부 구현들에서, 최적화된 LED들 각각은 데이터 구조에서 특정된 대응하는 바이어스 크기에 따라 바이어스될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 주어진 그룹 내의 LED들을 구성하는 것은 특정한 동작 패턴을 식별하는 데이터 구조를 검색하고 그에 따라 주어진 그룹 내의 LED들을 바이어스함으로써 주어진 그룹 상에 그 동작 패턴을 부여하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태들에서, 데이터 구조는 그 LED에 인가될 바이어스의 극성을 특정하는 그룹 내의 각각의 LED에 대해 상이한 식별자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구조는 아래에 표시한 것과 같은 표일 수 있다:
Figure 112018109272712-pat00002
표 2의 예에 따라, 데이터 구조는 이진 값들을 포함하는 3×3 매트릭스일 수 있고, 여기서 0은 순방향 바이어스가 주어진 LED에 인가되는 것을 표시하고 "1"은 역방향 바이어스가 인가되는 것을 표시한다. 데이터 구조는 데이터 구조 내의 임의의 값 irow, column이 LEDrow, column의 바이어스를 특정하도록, LED들이 3×3 매트릭스로 배열된 LED들의 임의의 그룹에 적용될 수 있다. 본 예에서, 데이터 구조 내의 i2,2의 값은 1이고, 이는 행 2, 열 2에 위치한 LED가 역방향 바이어스에 놓인 것을 표시한다. 유사하게, 데이터 구조 내의 i1,1의 값은 0이고, 이는 행 1, 열 1에 위치한 LED가 순방향 바이어스에 놓인 것을 표시한다. 본 예에서, 데이터 구조는 단지 바이어스 극성을 식별하지만, 매트릭스 내의 각각의 LED에 대한 각각의 바이어스 크기, 또는 둘 다를 식별하는 추가 구현들이 가능하다.
단계 1530에서 그룹들 각각은 그 그룹에 의해 조명된 영역에 적응형 조명을 제공하도록 동작된다. 일부 구현들에서, 그룹 각각은 나머지와 독립적으로 동작될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 각각의 그룹은 아래에 도 16과 관련하여 논의되는, 처리(1600)에 따라 동작될 수 있다.
단계 1540에서, 재그룹화 이벤트(regrouping event)가 발생되는지의 검출이 수행된다. 일부 구현들에서, 재그룹화 이벤트는 사용자 입력의 결과로서 발생될 수 있다. 재그룹화 이벤트가 검출되면, 처리(1500)는 단계 1510으로 복귀하고 LED들은 재그룹화된다. 본 개시내용의 양태들에 따르면, LED들을 재그룹화하는 것은: (i) 모든 LED들을 단일 그룹으로 통합하는 것, 적어도 2개의 기존의 그룹을 하나로 통합하는 것, 및/또는 적어도 하나의 기존의 그룹을 다수의 그룹으로 분할하는 것 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, LED 매트릭스 내의 모든 LED가 동일한 그룹에 할당되는 대안적인 구현들이 가능하다. 또한, 그룹들 각각이 상이한 세그먼트화된 LED 칩에서 발견된 모든 LED들로 구성되는 대안적인 구현들이 가능하다.
도 16은 본 개시내용의 양태들에 따른, 처리(1500)의 단계 1530과 관련하여 논의된 것과 같이, LED들의 주어진 그룹을 동작시키는 처리(1600)의 예의 플로우차트이다. 단계 1610에서 제1 신호는 주어진 그룹 내의 하나 이상의 검출기 LED에 의해 적어도 부분적으로 발생된다. 단계 1620에서, 그룹 내의 방출기 LED들의 휘도는 제1 신호에 기초하여 변화된다. 단계 1630에서, 주어진 그룹 내의 하나 이상의 방출기 LED에 의해 적어도 부분적으로 발생된 제2 신호가 검출된다. 단계 1640에서, 그룹 내의 LED들 중 적어도 하나의 LED의 동작 모드가 제2 신호에 기초하여 변화된다.
본 개시내용의 양태들에 따르면, 주어진 LED의 동작 모드를 변화시키는 것은 그 LED의 바이어스를 역으로부터 순으로 또는 순으로부터 역으로 변화시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 역방향 바이어스가 방출기 LED에 인가되면, 그 LED는 결과적으로 검출기 LED로서 동작하기 시작할 수 있다. 다른 예로서, 순방향 바이어스가 검출기 LED에 인가되면, 그 LED는 방출기 LED로서 동작하기 시작할 수 있다.
일부 구현들에서, 단계 1640이 미리 결정된 임계에 맞는 특성을 갖는 제2 신호에 응답하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 제2 신호의 동적 범위가 임계 아래로 떨어지면, 하나 이상의 방출기 LED의 바이어스가 그룹 내의 검출기 LED들의 수를 증가시키고 더 큰 감도를 달성하도록 변화될 수 있다. 다른 예로서, 제2 신호가 LED들의 그룹이 지향되는 영역이 충분히 조명되지 않는다는 것을 표시하면, 검출기 LED의 바이어스는 그룹에 추가의 방출기 LED를 추가하도록 변화될 수 있다.
일부 구현들에서, 그룹 내의 하나 이상의 검출기 LED는 이와 같이 계속 동작될 수 있다. 대안적으로, 일부 구현들에서, 하나 이상의 검출기 LED는 판독을 취하기 위해 순방향으로부터 역방향 바이어스로 주기적으로 스위치된 다음에, 순방향 바이어스로 복귀된다. 바이어스 극성의 스위칭은 광 수집을 가능하게 하기 위해 매우 빠르게(예를 들어, <10㎱) 발생할 수 있다. 일부 구현들에서, 주어진 그룹 내의 하나 이상의 검출기 LED의 바이어스의 극성은 높은 주파수에서 스위치될 수 있으므로, 스위칭이 사람의 눈에 감지될 수 없다.
도 17은 본 개시내용의 양태들에 따른, LED 매트릭스를 동작시키는 처리(1700)의 예의 플로우차트이다. LED 매트릭스는 단일의 세그먼트화된 LED로 구성될 수 있거나, 다수의 세그먼트화된 LED 칩을 포함할 수 있고/있거나, 하나 이상의 비세그먼트화된 LED 칩을 포함할 수 있다. 처리(1700)는 LED 매트릭스에 동작 결합된 임의의 적합한 유형의 제어기에 의해 수행될 수 있다.
단계 1710에서, 복수의 LED 중 적어도 일부가 그들에 순방향 바이어스를 인가함으로써 방출기 LED들로서 동작하도록 구성된다. 단계 1720에서, 복수의 LED 중 나머지 것들은 그들에 역방향 바이어스를 인가함으로써 검출기 LED들로서 동작하도록 구성된다.
단계 1730에서, 매트릭스 내의 주어진 방출기 LED의 휘도는 주어진 방출기 LED와 공동 배치된 하나 이상의 검출기 LED에 의해 발생된 신호에 기초하여 변화된다. 본 개시내용의 양태들에 따르면, 2개의 LED가 그들이 우상 1/4, 좌상 1/4, 우하 1/4, 또는 좌하 1/4 등과 같은 LED 매트릭스의 동일한 섹션 내에 있을 때 공동 배치될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 2개의 LED는 그들이 LED 매트릭스에서 서로로부터 미리 결정된 거리 내에 있을 때 공동 배치될 수 있다. 일부 구현들에서, 제1 LED와 제2 LED 간의 거리는 제1 LED와 제2 LED를 연결하는 직선을 따라 놓인 다른 LED들의 카운트와 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 LED와 제2 LED가 서로 가까이 배치되면, 거리를 0일 수 있다. 다른 예로서, 제1 LED와 제2 LED 사이에 하나의 다른 LED가 있으면, 그들 사이의 거리는 1일 수 있다. 일부 구현들에서, 2개의 LED 간의 거리는 그들 LED의 어드레스들에 기초하여 결정될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 2개의 LED는 그들이 동일한 광학 소자와 정렬되면 공동 배치될 수 있다(예를 들어, 도 11a-b 참조). 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현들에서, 2개의 LED는 그들이 동일한 LED 그룹의 일부이면 공동 배치될 수 있다. 일부 양태들에서, 2개의 LED가 공동 배치되는지는 LED 매트릭스의 제어기의 메모리 내에 저장된 데이터 구조에 기초하여 결정될 수 있다. 데이터 구조는 복수의 리스트를 포함할 수 있고, 여기서 각각의 리스트는 특정 그룹 내의 LED들의 식별자들을 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 데이터 구조는 복수의 리스트를 포함할 수 있고, 여기서 각각의 리스트는 더 큰 광학 유닛 내의 특정한 광학 소자와 정렬된 LED들의 식별자들을 포함한다. (예를 들어, 광학 유닛(1120) 내의 광학 소자(1122)를 도시한 도 11a-b 참조한다.)
여기에 개시된 개념들의 일부가 적응형 자동차 조명의 맥락에서 제시되었지만, 개시된 세그먼트화된 LED 칩 구현들, 적응형 조명 시스템 구현들, 및 적응형 조명 시스템들을 동작시키는 처리들이 임의의 맥락에서 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 그들은 실내 조명 시스템들, 가로등 시스템들, 무대 조명 시스템들, 장식용 조명 시스템들, 및 그린하우스 조명 시스템들에서 사용될 수 있다. 그러므로, 본 개시내용은 여기에 제시된 예들로 제한되지 않는다.
도 1-17은 단지 예로서 제공된다. 이들 도면과 관련하여 논의된 요소들의 적어도 일부는 상이한 순서로 배열, 조합, 및/또는 함께 생략될 수 있다. "와 같은", "예를 들어", "포함하는", "일부 양태들에서", "일부 구현들에서" 등과 같은 문구들뿐만 아니라, 여기에 설명된 예들의 제공은 개시된 주제를 특정한 예들로 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해할 것이다.
본 발명을 상세히 설명하였지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자들은 본 개시내용이 주어지는 경우, 여기에 설명된 발명 개념들의 취지에서 벗어나지 않고서 수정들이 본 발명에 대해 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 도시되고 설명된 특정한 실시예들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (25)

  1. 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 세그먼트화된(segmented) LED 칩 - 상기 복수의 LED는 상기 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리되고 복수의 섹션(section)으로 배열되고, 각각의 섹션은 적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED를 포함함 - ; 및
    상기 제1 LED들 각각에 순방향 바이어스를 인가하고,
    상기 제2 LED들 각각에 역방향 바이어스를 인가하고,
    임의의 섹션 내의 상기 제1 LED들의 휘도를 그 섹션 내의 상기 제2 LED에 의해 발생된 신호에 기초하여 변화시키도록
    구성되는 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는
    상기 세그먼트화된 LED 칩의 임의의 섹션 내의 상기 제1 LED를 제1 상태와 제2 상태 사이에서 순환(cycle)시키고;
    상기 제1 LED가 상기 제2 상태에 있을 때만 그 섹션 내의 상기 제2 LED에 의해 발생된 신호를 검출하도록 추가로 구성되고,
    상기 제1 LED는 상기 제1 상태에서 제1 휘도 레벨로 동작하고 상기 제2 상태에서 상기 제1 휘도 레벨보다 낮은 제2 휘도 레벨로 동작하는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 LED들 중 적어도 하나는 상기 제1 LED들 중 임의의 것과 상이한 흡수 대역을 갖도록 구성되는 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 LED들 중 적어도 하나에는, 상기 제2 LED의 흡수 대역이 상기 제1 LED들 중 임의의 것의 흡수 대역보다 좁아지게 하도록 구성되는 필터 구조가 제공되는 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제2 LED는 그 제2 LED의 흡수 대역을 상기 제1 LED들 중 임의의 것과 상이하게 만들기 위해 미리 결정된 원소의 원자들로 주입되는 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 세그먼트화된 LED 칩의 제1 섹션 내의 상기 제1 LED 및 상기 제2 LED에 결합된 제1 구동기 회로를 포함하고;
    상기 제어기는 상기 세그먼트화된 LED 칩의 제2 섹션 내의 상기 제1 LED 및 상기 제2 LED에 결합된 제2 구동기 회로를 포함하고;
    상기 제1 구동기 회로는 상기 제1 섹션 내의 상기 제2 LED에 의해 발생된 제1 신호에 기초하여 상기 제1 섹션 내의 상기 제1 LED의 휘도를 제1 양만큼 변화시키도록 구성되고;
    상기 제2 구동기 회로는 상기 제2 섹션 내의 상기 제2 LED에 의해 발생된 제2 신호에 기초하여 상기 제2 섹션 내의 상기 제1 LED의 휘도를 제2 양만큼 변화시키도록 구성되고, 상기 제2 신호는 상기 제2 신호와 동시에 발생되고, 상기 제2 양은 상기 제1 양과 상이한 조명 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 세그먼트화된 LED 칩과 정렬된 렌즈 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 렌즈 유닛은 복수의 광학 소자를 포함하고, 각각의 광학 소자는 상이한 중심 방향을 갖고,
    상기 세그먼트화된 LED 칩의 각각의 섹션은 상기 렌즈 유닛의 상이한 광학 소자와 정렬되는 조명 장치.
  7. 삭제
  8. 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 세그먼트화된 LED 칩 - 상기 복수의 LED는 상기 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리됨 - ; 및
    상기 세그먼트화된 LED 칩 내의 제1 LED 및 제2 LED에 순방향 바이어스를 인가하고,
    상기 제1 LED 및 상기 제2 LED 각각의 휘도를 상이한 양만큼 변화시키도록
    구성되는 제어기
    를 포함하고, 상기 제1 LED의 휘도는 상기 세그먼트화된 LED 칩 내의 역방향 바이어스된 LED에 의해 발생된 제1 신호에 기초하여 변화되고 상기 제2 LED의 휘도는 상기 세그먼트화된 LED 칩 내의 다른 역방향 바이어스된 LED에 의해 상기 제1 신호와 동시에 발생된 제2 신호에 기초하여 변화되고,
    상기 제어기는
    상기 제1 LED를 제1 상태와 제2 상태 사이에서 순환시키고, 상기 제1 LED가 상기 제2 상태에 있을 때만 상기 제1 신호를 검출하고;
    상기 제2 LED를 제3 상태와 제4 상태 사이에서 순환시키고, 상기 제2 LED가 상기 제4 상태에 있을 때만 상기 제2 신호를 검출하도록 추가로 구성되고,
    상기 제1 LED는 상기 제1 상태에서 제1 휘도 레벨로 동작하고 상기 제2 상태에서 상기 제1 휘도 레벨보다 낮은 제2 휘도 레벨로 동작하고, 상기 제2 LED는 상기 제3 상태에서 제3 휘도 레벨로 동작하고 상기 제4 상태에서 상기 제3 휘도 레벨보다 낮은 제4 휘도 레벨로 동작하는 조명 장치.
  9. 제8항에 있어서, 제1 중심 방향을 갖는 제1 광학 소자 및 제2 중심 방향을 갖는 제2 광학 소자를 갖는 렌즈 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제1 LED는 상기 제1 광학 소자와 정렬되고, 상기 제1 신호는 상기 제1 광학 소자와 정렬된 역방향 바이어스된 LED에 의해 발생되고,
    상기 제2 LED는 상기 제2 광학 소자와 정렬되고, 상기 제2 신호는 상기 제2 광학 소자와 정렬된 다른 역방향 바이어스된 LED에 의해 발생되는 조명 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1 LED에 결합된 제1 구동기 회로 및 상기 제2 LED에 결합된 제2 구동기 회로를 포함하고,
    상기 제1 구동기 회로와 상기 제2 구동기 회로는 상이한 역방향 바이어스된 LED들에 결합되고,
    상기 제1 구동기 회로는 상기 제1 신호에 기초하여 상기 제1 LED의 휘도를 변화시키도록 구성되고,
    상기 제2 구동기 회로는 상기 제2 신호에 기초하여 상기 제2 LED의 휘도를 변화시키도록 구성되는 조명 장치.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 LED, 상기 제2 LED, 및 상기 역방향 바이어스된 LED들 각각은 각자의 흡수 대역을 갖고,
    상기 역방향 바이어스된 LED들은 상기 트렌치들이 형성되기 전 또는 후에 상기 세그먼트화된 LED 칩에 대해 수행되는 처리의 결과로서 상기 제1 LED 및 상기 제2 LED와 상이한 흡수 대역을 갖도록 구성되는 조명 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 역방향 바이어스된 LED들은 상기 역방향 바이어스된 LED들의 상기 각자의 흡수 대역들을 상기 제1 LED 및 상기 제2 LED 중 임의의 것의 상기 각자의 흡수 대역과 상이하게 만들기 위해 미리 결정된 원소의 원자들로 주입되는 조명 장치.
  14. 복수의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 세그먼트화된 LED 칩 - 상기 복수의 LED는 상기 세그먼트화된 LED 칩 상에 형성된 트렌치들에 의해 분리됨 - ; 및
    상기 복수 중에서 하나 이상의 제1 LED에 순방향 바이어스를 인가하고,
    상기 복수 중에서 하나 이상의 제2 LED에 역방향 바이어스를 인가하고,
    주어진 제1 LED의 휘도를 상기 주어진 제1 LED와 공동 배치된 하나 이상의 주어진 제2 LED에 의해 발생된 신호에 기초하여 변화시키도록
    구성되는 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는
    상기 주어진 제1 LED를 제1 상태와 제2 상태 사이에서 순환시키고;
    상기 주어진 제1 LED가 상기 제2 상태에 있을 때 상기 주어진 제2 LED에 의해 발생된 상기 신호를 검출하도록 추가로 구성되고,
    상기 주어진 제1 LED는 상기 제1 상태에서 제1 휘도 레벨로 동작하고 상기 제2 상태에서 상기 제1 휘도 레벨보다 낮은 제2 휘도 레벨로 동작하는 조명 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 주어진 제1 LED는 상기 주어진 제1 LED와 상기 주어진 제2 LED들이 상기 세그먼트화된 LED 칩의 동일한 부분 내에 위치할 때 상기 주어진 제2 LED들과 공동 배치되는 조명 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 주어진 제1 LED는 상기 주어진 제2 LED들이 상기 주어진 제1 LED로부터 미리 결정된 거리 내에 위치할 때 상기 주어진 제2 LED들과 공동 배치되는 조명 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상이한 각자의 중심 방향들을 갖는 복수의 광학 소자를 포함하는 광학 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 주어진 제1 LED는 상기 주어진 제1 LED와 상기 주어진 제2 LED들이 상기 광학 유닛의 동일한 광학 소자와 정렬될 때 상기 주어진 제2 LED들과 공동 배치되는 조명 장치.
  18. 삭제
  19. 제14항에 있어서, 상기 제1 LED들 및 상기 제2 LED들 각각은 각자의 흡수 대역을 갖고,
    상기 제2 LED들 중 적어도 하나는 상기 트렌치들이 형성된 후에 상기 세그먼트화된 LED 칩에 대해 수행된 처리의 결과로서 상기 제1 LED들 중 임의의 것과 상이한 흡수 대역을 갖도록 구성되는 조명 장치.
  20. 제19항에 있어서, 적어도 하나의 제2 LED는 그 제2 LED의 상기 흡수 대역을 상기 제1 LED들 중 임의의 것과 상이하게 만들기 위해 미리 결정된 원소의 원자들로 주입되는 조명 장치.
  21. 제1항에 있어서, 상기 복수의 LED의 각각의 LED는 상기 세그먼트화된 LED 칩 내에 형성된 트렌치에 의해 분리되고, 상기 트렌치는 하부 기판을 노출시키는 조명 장치.
  22. 제8항에 있어서, 상기 복수의 LED의 각각의 LED는 상기 세그먼트화된 LED 칩 내에 형성된 트렌치에 의해 분리되고, 상기 트렌치는 하부 기판을 노출시키는 조명 장치.
  23. 제8항에 있어서, 상기 복수의 LED는 복수의 섹션으로 배열되고, 각각의 섹션은 적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED를 포함하는 조명 장치.
  24. 제14항에 있어서, 상기 복수의 LED의 각각의 LED는 상기 세그먼트화된 LED 칩 내에 형성된 트렌치에 의해 분리되고, 상기 트렌치는 하부 기판을 노출시키는 조명 장치.
  25. 제14항에 있어서, 상기 복수의 LED는 복수의 섹션으로 배열되고, 각각의 섹션은 적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED를 포함하는 조명 장치.
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