KR102434803B1 - 칩-온-보드 모듈식 조명 시스템 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

COB(Chip-on-board) 모듈식 조명 시스템들 및 제조 방법들이 본 명세서에 설명된다. 시스템은 열 전도성 플레이트(114) 및 열 전도성 플레이트(114)에 열적으로 결합된 COB LED(light-emitting diode) 디바이스(112)를 포함하는 COB 어셈블리(110)를 포함한다. COB LED 디바이스(112)는 기판의 표면 상에 배치된 다수의 LED 칩을 포함한다. 기판은 적어도 표면으로부터 노출된 제1 전기 전력 접촉부들(116)을 포함한다. 시스템은 제2 전기 전력 접촉부들(126)을 갖는 전자 장치 보드(120)를 추가로 포함한다. 전자 장치 보드(120)는 COB 어셈블리(110)에 부착되어 제1(116) 및 제2(126) 전기 접촉부들이 전기적으로 결합되고 열 전도성 플레이트(114)가 전자 장치 보드(120)에 부착되도록 한다.

Description

칩-온-보드 모듈식 조명 시스템 및 제조 방법
본 출원은 2017년 12월 22일에 출원된 미국 가출원 제62/609,496호, 2018년 3월 27일에 출원된 유럽 특허 출원 제18164311.5호, 및 2018년 12월 20일에 출원된 미국 비가출원 제16/228,022호의 이익을 주장하며, 이 출원들의 내용들은 본 명세서에 완전히 기재된 것처럼 참조로 본 명세서에 통합된다.
칩-온-보드(chip-on-board, COB) 발광 다이오드(light-emitting diode, LED) 디바이스들은 단일 모듈을 형성하기 위해 기판에 본딩된 다수의 LED 칩을 포함한다. COB LED 모듈에서 사용되는 개별 LED들은 낮은 프로파일 칩들이기 때문에, 이들은 보다 통상적으로 패키징된 LED들(예를 들어, 표면 실장 디바이스(surface mounted device, SMD) 패키징을 이용함)보다 더 적은 공간을 차지하도록 장착될 수 있다.
COB(Chip-on-board) 모듈식 조명 시스템들 및 제조 방법들이 본 명세서에 설명된다. 시스템은 열 전도성 플레이트 및 열 전도성 플레이트에 열적으로 결합된 COB LED 디바이스를 포함하는 COB 어셈블리를 포함한다. COB LED 디바이스는 기판의 표면 상에 배치된 다수의 LED 칩을 포함한다. 기판은 적어도 표면으로부터 노출된 제1 전기 전력 접촉부들을 포함한다. 시스템은 제2 전기 전력 접촉부들을 갖는 전자 장치 보드를 추가로 포함한다. 전자 장치 보드는 COB 어셈블리에 부착되어 제1 및 제2 전기적 접촉부들이 전기적으로 결합되고 열 전도성 플레이트가 전자 장치 보드에 부착되도록 한다.
도 1a는 칩-온-보드(COB) 발광 다이오드(LED) 디바이스 조명 시스템의 분해도이다.
도 1b는 조립된 COB LED 디바이스 조명 시스템의 평면도 및 단면도이다.
도 1c는 회로 보드의 2개의 표면 상에 장착된 전자 컴포넌트들을 갖는 2채널 통합 LED 조명 시스템의 일 실시예의 도면이다.
도 1d는 본 명세서에 설명된 바와 같은 다수의 COB LED 디바이스를 위한 전력 시스템의 일 실시예의 도면이다.
도 1e는 COB LED 디바이스 조명 시스템을 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 통합 LED 조명 시스템을 위한 전자 장치 보드의 평면도이다.
도 3a는 일 실시예에서 LED 디바이스 부착 영역에서 기판에 부착된 LED 어레이를 갖는 전자 장치 보드의 평면도이다.
도 3b는 LED 어레이가 드라이버 및 제어 회로와는 별개의 전자 장치 보드 상에 있는 LED 조명 시스템의 실시예의 도면이다.
도 3c는 드라이버 회로로부터 분리된 전자 장치 보드 상의 전자 장치들 중 일부와 함께 LED 어레이를 갖는 LED 조명 시스템의 블록도이다.
도 3d는 다중 채널 LED 드라이버 회로를 도시하는 예시적인 LED 조명 시스템의 도면이다.
도 4는 예시적인 응용 시스템의 도면이다.
상이한 광 조명 시스템들 및/또는 발광 다이오드(LED) 구현들의 예들이 이하에서 첨부 도면들을 참조하여 더 완전히 설명될 것이다. 이들 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나의 예에서 발견된 특징들은 추가적인 구현들을 달성하기 위해 하나 이상의 다른 예에서 발견된 특징들과 조합될 수 있다. 따라서, 첨부 도면에 도시된 예들은 단지 예시적 목적들을 위해 제공되고 그들은 본 개시내용을 어떤 방식으로든 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 유사한 번호들은 전반에 걸쳐 유사한 요소들을 지칭한다.
비록 용어 제1, 제2, 제3 등이 다양한 요소를 기술하기 위해 본 명세서에서 사용되기는 하였지만, 이러한 요소들은 이러한 용어로 국한되지 않아야 하다는 것을 이해할 것이다. 이러한 용어들은 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 제1 요소는 제2 요소라고 지칭될 수 있고 제2 요소는 제1 요소로 지칭될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 연관되고 열거된 아이템들의 하나 이상의 것의 임의의 및 모든 조합들을 포함할 수 있다.
층, 영역, 또는 기판과 같은 요소가 또 다른 요소 "상(on)"에 있거나 또 다른 요소 "상으로(onto)" 확장된다고 언급될 때, 이 요소는 그 다른 요소 상에 직접적으로 있거나 그 다른 요소 상으로 직접적으로 확장되거나, 또는 개재 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 반면, 요소가 또 다른 요소 "상에 직접(directly on)" 있거나 또 다른 요소 "상으로 직접(directly onto)" 확장된다고 언급될 때, 어떤 개재 요소도 존재하지 않을 수 있다. 또한, 요소가 또 다른 요소에 "연결된" 또는 "결합된" 것으로 언급될 때, 이 요소는 그 다른 요소에 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있고 및/또는 하나 이상의 개재 요소를 통해 그 다른 요소에 연결 또는 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 대조적으로, 요소가 또 다른 요소에 "직접 연결된" 또는 "직접 결합된" 것으로서 언급될 때, 이 요소와 그 다른 요소 사이에 존재하는 어떤 개재 요소들도 존재하지 않는다. 이들 용어들은 도면에 묘사된 어떤 오리엔테이션 외에 요소의 상이한 오리엔테이션들을 포함하고자 의도된다는 것을 이해할 것이다.
"아래", "위", "상부", "하부", "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적 용어들은 본 명세서에서 도면들에 예시된 바와 같은 하나의 요소, 층, 또는 영역의 또 다른 요소, 층, 또는 영역과의 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이들 용어는 도면에 묘사된 오리엔테이션 외에 디바이스의 상이한 오리엔테이션들을 포함하고자 의도된다는 것을 이해할 것이다.
또한, LED들, LED 어레이들, 전기 컴포넌트들 및/또는 전자 컴포넌트들이 하나, 2개 이상의 전자 장치 보드 상에 하우징되는지는 또한 설계 제약들 및/또는 응용에 의존할 수 있다.
자외선(UV) 또는 적외선(IR) 광학 전력을 방출하는 디바이스들과 같은 반도체 LED들 또는 광학 전력 방출 디바이스들은 현재 이용가능한 가장 효율적인 광원들 중에 있다. 이러한 디바이스들(이하 "LED들 "및 단수로 "LED")은 발광 다이오드들, 공진 캐비티 발광 다이오드들, 수직 캐비티 레이저 다이오드들, 에지 방출 레이저들, 또는 그와 유사한 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소형 크기 및 더 낮은 전력 요건들로 인해, LED들은 많은 상이한 응용들에 대한 매력적인 후보일 수 있다. 예를 들어, 이들은 카메라들 및 셀 폰들과 같은 핸드헬드 배터리 전력공급형 디바이스들에 대한 광원들(예를 들어, 플래시 라이트들 및 카메라 플래시들)로서 사용될 수 있다. 이들은 또한, 예를 들어, 자동차 조명, 헤드 업 디스플레이(HUD) 조명, 원예 조명, 거리 조명, 비디오용 토치(torch), 일반 조명(예를 들어, 가정, 상점, 사무실 및 스튜디오 조명, 극장/스테이지 조명 및 아키텍처 조명), 증강 현실(AR) 조명, 가상 현실(VR) 조명, 디스플레이를 위한 백라이트, 및 IR 분광법을 위해 사용될 수 있다. 단일 LED는 백열 광원보다 덜 밝은 광을 제공할 수 있고, 따라서 다중 접합 디바이스들 또는 LED들의 어레이들(모놀리식 LED 어레이들, 마이크로 LED 어레이들 등과 같은 것)이 더 큰 밝기가 바람직하거나 요구되는 응용들에 사용될 수 있다.
도 1a는 LED 조명 시스템(100A)의 분해도이다. 예시된 COB LED 디바이스 조명 시스템(100A)은 COB 어셈블리(110), 전자 장치 보드(120), 및 광학 홀더(130)를 포함한다.
COB 어셈블리(110)는 COB LED 디바이스(112) 및 열 전도성 플레이트(114)를 포함할 수 있다. COB LED 디바이스(112)는 기판 상에 배치된 다수의 LED 칩을 포함할 수 있다. 적어도 제1 및 제2 전기 전력 접촉부들(116)이 기판 상에 제공될 수 있다. 열 전도성 플레이트(114)는 알루미늄 또는 강철과 같은 열 전도성 금속, 열 전도성 세라믹/금속들, 또는 높은 열 전달 플라스틱으로부터 형성될 수 있다. 개구(118)는 열 전도성 플레이트(114)를 통해 정의될 수 있다. 실시예에서, 개구(118)는 COB LED 디바이스(112)의 기판을 수용하거나 그에 맞추어지도록 크기가 정해지거나 및/또는 형상을 가질 수 있다. COB LED 디바이스(112)의 부분들은 열 전도성 플레이트(114)에 의해 정의된 평면 위에서 약간 위쪽으로 연장될 수 있다. 특정 실시예들에서, 능동 또는 수동 냉각 시스템들(도시되지 않음)이, 예를 들어, 그로부터 열을 소산시키는 것을 돕기 위해 열 전도성 플레이트(114)에 부착되거나, 그 근처에 배치될 수 있다. 이들은 능동 팬, 펠티에 냉각기, 열 파이프, 열 전도 핀, 플레이트, 또는 로드, 또는 다른 적합한 냉각 컴포넌트를 포함할 수 있다.
COB 어셈블리(110)는, 예를 들어, 접착제, 접착 테이프, 또는 기계적 인터로크(interlock)를 포함하는 다른 적합한 잠금 맞물림을 이용하여 전자 장치 보드(120)에 부착될 수 있다. 전자 장치 보드(120)는 전력 전자 장치, 제어 전자 장치, 및 전자 장치 커넥터를 포함하지만 이에 한정되지는 않는, 그 위에 배치된 다양한 전자 장치를 가질 수 있다. 전자 장치 보드 상에 제공될 수 있는 잠재적 전자 장치들의 예들이 이하에서 상세히 설명된다. 전자 장치 보드(120)는 또한 제1 및 제2 전기 전력 접촉부들(116)과 정렬하도록 위치된 적어도 제1 및 제2 전기 전력 접촉부들(126)을 포함하여, 납땜, 금 본딩, 전도성 접착제와의 본딩, 또는 영구적 전기적 상호접속을 제공하기 위해 사용되는 다른 적절한 메커니즘을 허용할 수 있다. 원형 개구(122)는, 열 전도성 플레이트(114)에 의해 정의되는 평면 위에서 약간 위쪽으로 연장되는 COB LED 디바이스(112)의 부분(들)이 전자 장치 보드(124)와 밀접한 인접 관계로 들어맞도록 허용하기 위해 (예를 들어, 전자 장치 보드(120) 중심 축과 중첩하는 영역에서) 전자 장치 보드(120)에 정의될 수 있다.
일반 조명과 같은 조명 응용들에서 사용되는 표준 전자 장치 보드는 직경이 15mm이고 높이가 7mm인 Zhaga 폼 팩터를 제공하고 전기 전력 접촉부들에 대한 특정 위치들을 제공하는 Zhaga 사양들을 준수할 수 있다. COB 어셈블리(110)와 전자 장치 보드(120) 사이의 밀접한 인접 관계는, Zhaga 폼 팩터의 제한된 크기 내에 맞추면서 단일의 집적된 모듈로 LED 어레이 및 연관된 전자 장치를 제공하는 모듈식 LED 조명 시스템을 가능하게 할 수 있다. 더 구체적으로, 본 명세서에 설명된 실시예들은 종래의 LED 조명 시스템들에 비해 폼 팩터에서 30-40% 이득을 제공할 수 있다.
광학 홀더(130)는, 예를 들어, 광학 홀더(130)를 전자 장치 보드(120)의 적어도 한 영역에 부착함으로써, COB 어셈블리(110)와 전자 장치 보드(120)의 조합 위에 선택적으로 제공될 수 있다. 광학 홀더(130)는 전자 장치 보드(124) 상에 설치되고 그로부터 위쪽으로 연장되는 전자 컴포넌트들의 높이를 수용하기에 충분한 높이를 갖는 측벽들(134)을 가질 수 있다.
도 1a에 예시된 바와 같이, 광학 홀더(130)에 개구(132)가 정의될 수 있다. 개구(132)는, COB LED 디바이스(112)의 발광부분의 크기 및/또는 형상과 대략 일치하거나 그에 맞추어지도록 크기가 정해지고 및/또는 형상을 가질 수 있다. 그러나, 알 수 있는 바와 같이, 더 크거나 더 작은 개구들 및 상이하게 정의된 형상들이 특정 응용들에 대해 사용될 수 있다. 광학 홀더(130)는 필요에 따라 광학 반사기들, 렌즈 시스템들, 광 가이드들, 보호 투명 플레이트들, 또는 유색 유리 또는 플라스틱 플레이트들과 같은 광학 요소들의 부착을 위한 지지 구조체들을 또한 포함할 수 있다.
유리하게는, 많은 종래의 COB LED 홀더 시스템들에 비해, 전자 장치 보드(120) 및 COB 어셈블리(110)를 조합하기 위해 부피가 큰 클립들 또는 기계적 결합 시스템들이 필요하지 않다. 또한, 전자 장치 보드(124) 및 열 전도성 플레이트(114)를 결합하기 위한 다수의 파스너, 나사, 또는 너트를 수용하기 위해 전자 장치 보드 상에 공간을 생성하는 것이 필요하지 않을 수 있다. 유사하게, 수직 또는 수평으로 배열된 전기 커넥터들, 전기 전도성 스프링들, 또는 그와 유사한 것을 위치시켜서 전자 장치 보드(124) 및 COB 어셈블리(110)를 전기적으로 상호접속하기 위한 공간이 요구되지 않을 수 있다. 대신에, COB 어셈블리(110)는 전자 장치 보드(120)에 직접 납땜되거나 또는 다른 방식으로 부착되어, 완성된 어셈블리의 높이에 있어서 상당한 절감을 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 공간 절감은 전자 장치 보드(120) 상의 전자 컴포넌트들을 위한 더 많은 공간으로 변환되어, 예를 들어, 무선, 듀얼 채널 제어, 조광기(dimmer) 인터페이스 회로, DC 전력 인터페이스, 또는 다른 전자 장치의 추가를 허용한다. 또 다른 장점으로서, 본 명세서에 설명된 전자 장치 보드(120)와 COB 어셈블리(110)를 통합하는 것은, COB LED 디바이스 제조 프로세스들에서의 변화를 필요로 하지 않고서, 특정한 COB 어셈블리(110) 타입들, 등급들, 또는 모델들에 대한 전자 장치 보드(120)의 최적화를 허용할 수 있다. 예를 들어, 종래의 해결책들은 넓은 범위의 COB LED 디바이스 크기들 및 전기적 요건들을 허용하기 위해 더 넓은 보호 대역들 및 보호 회로들을 요구한다. 마지막으로, 광학 홀더가 임의의 전기 컴포넌트들 또는 인터커넥트들을 지원할 필요가 없기 때문에, 더 넓은 범위의 재료들 및 설계들이 이용가능할 수 있다.
사실상, 본 명세서에 설명된 다양한 컴포넌트들 및 조립 기법들을 이용하여, COB 어셈블리(100)에 대한 설계 자유도 및 조밀성이 증가될 수 있는 한편, 제조 및 조립 비용이 감소될 수 있다. 매우 다양한 COB 장착 솔루션들을 일치된 COB LED 디바이스(112) 및 전자 장치 보드(120)로 대체하는 것은 장착 가격을 감소시키고 제조량을 증가시킬 수 있다. 또한, 전자 장치 보드(120)의 크기는, 위에서 언급된 바와 같이, Zhaga 사양들과 호환가능한 채로 남아있을 수 있다. 또한, 위에서 언급한 바와 같이, 전자 장치 보드(120) 상에 더 많은 전자 장치가 포함될 수 있다. 추가 전자 장치의 예는 도 1c와 관련하여 이하에 설명된다.
도 1b는 COB 어셈블리(110), 전자 장치 보드(120) 및 광학 홀더(136)를 포함하는 LED 조명 시스템(100B)의 평면도 및 단면도를 예시한다. COB 어셈블리(110)는, 예를 들어, 부착 층(138)을 이용하여 전자 장치 보드(120)에 부착될 수 있다. 일부 경우들에서, 부착 층(138)은 접착제, 접착 테이프, 또는 기계적 인터로크를 포함하는 다른 적합한 잠금 맞물림을 포함한다.
도 1b에 예시된 예에서, COB LED 디바이스(112)는 복수의 LED 칩에 의해 적어도 부분적으로 형성된, 중앙에 배치되고 약간 돌출한 발광 영역을 갖는다. COB LED 디바이스(112)는 COB 어셈블리(110)의 개구(118) 내로 맞추어질 수 있다. 이러한 위치설정은 COB LED 디바이스(112) 상의 전기 전력 접촉부들(116) 및 전자 장치 보드(120) 상의 전기 전력 접촉부들(126)을 밀접 접촉하게 하여, 시스템의 수직 높이를 실질적으로 증가시키지 않고서 납땜 또는 다른 전기적 결합이 이루어지게 할 수 있다. 일부 경우들에서, 전기 전력 접촉부들(116)의 위치들은 Zhaga 사양에 의해 제한될 수 있다. 광학 홀더(136)는 전자 장치 보드(120)에 부착된 전자 장치를 수용하기 위해 수직으로 크기가 정해질 수 있고, 또한 필요에 따라 광학 요소들을 잡아 두도록 구성될 수 있다.
일부 예들에서, COB LED 디바이스(112)는 전자 장치 보드(120) 상에 제공된 AC 또는 DC 전력 모듈을 통해 전력을 수신할 수 있다. 전력 모듈을 전자 장치 보드(120) 상으로 통합함으로써, LED 조명 시스템(100B)은 여전히 Zhaga 사양들을 준수하면서 공간 활용을 최대화할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 전력 모듈은 온-보드 AC/DC 및 DC-DC 컨버터 회로들을 포함할 수 있고, 이 회로들은 COB LED 디바이스(112) 또는 (이하에서 상세히 설명되는) 조광기 인터페이스 회로에 DC 전류를 제공할 수 있다. 이러한 회로들이 전자 장치 보드(120) 상으로 통합될 수 있는 방법의 예들이 도 1c와 관련하여 이하에 설명된다.
도 1c는 본 명세서에 설명된 실시예들을 포함할 수 있는 2채널 통합 LED 조명 시스템(100C)의 일 실시예를 예시한다. 예시된 2채널 통합 LED 조명 시스템(100C)은 조광기 신호들 및 AC 전력 신호들을 수신하기 위한 입력들을 갖는 제1 표면(445A) 및 그것 상에 장착된 AC/DC 컨버터 회로(412)를 포함한다. 2채널 통합 LED 조명 시스템(100C)은 조광기 인터페이스 회로(415), DC-DC 컨버터 회로들(440A 및 440B), 마이크로컨트롤러(472)를 갖는 연결 및 제어 모듈(416)(이 예에서는 무선 모듈), 및 그것 상에 장착된 LED 어레이(410)를 갖는 제2 표면(445B)을 포함한다. COB LED 디바이스(112)일 수 있는 LED 어레이(410)는 2개의 독립적인 채널(411A 및 411B)에 의해 구동된다. 대안적인 실시예들에서, 단일 채널이 LED 어레이에 구동 신호들을 제공하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 임의 개수의 다수의 채널이 LED 어레이에 구동 신호들을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3d는 3개의 채널을 갖는 LED 조명 시스템(400D)을 예시하고, 이하에서 더 상세히 설명된다.
COB LED(112)일 수 있는 LED 어레이(410)는 2개의 LED 디바이스 그룹을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 그룹 A의 LED 디바이스들은 제1 채널(411A)에 전기적으로 결합되고, 그룹 B의 LED 디바이스들은 제2 채널(411B)에 전기적으로 결합된다. 2개의 DC-DC 컨버터 회로(440A 및 440B) 각각은 LED 어레이(410)에서의 각자의 LED 그룹 A 및 B를 구동하기 위해 각자의 구동 전류를 단일 채널들(411A 및 411B)을 통해 제각기 제공할 수 있다. LED 그룹 중 하나에서의 LED들은 제2 LED 그룹에서의 LED들과는 상이한 컬러 포인트(color point)를 갖는 광을 방출하도록 구성될 수 있다. LED 어레이(410)에 의해 방출된 광의 복합 컬러 포인트의 제어는 제각기 단일 채널(411A 및 411B)을 통해 개별 DC-DC 컨버터 회로들(440A 및 440B)에 의해 인가된 전류 및/또는 듀티 사이클을 제어함으로써 어떤 범위 내에서 튜닝될 수 있다. 도 1c에 도시된 실시예가 (도 2 및 도 3a에서 설명된 바와 같은) 센서 모듈을 포함하지 않지만, 대안적인 실시예는 센서 모듈을 포함할 수 있다.
예시된 2채널 통합 LED 조명 시스템(100C)은 LED 어레이(410) 및 LED 어레이(410)를 동작시키기 위한 회로가 단일 전자 장치 보드 상에 제공되는 통합 시스템이다. 회로 보드(499)의 동일 표면 상의 모듈들 사이의 연결들은 트레이스들(431, 432, 433, 434 및 435) 또는 금속화물들(도시되지 않음)과 같은 표면 또는 서브-표면 인터커넥션들에 의해 모듈들 사이의 예를 들어 전압들, 전류들, 및 제어 신호들을 교환하기 위해 전기적으로 결합될 수 있다. 회로 보드(499)의 대향 표면들 상의 모듈들 사이의 연결들은 비아들 및 금속화물들(도시되지 않음)과 같은 보드 인터커넥션들에 의해 전기적으로 결합될 수 있다.
도 1d는 전기적으로 상호연결되고 외부 DC 전원(154)에 의해 전력 공급될 수 있는 다수의 COB LED 디바이스 서브시스템(152)을 포함하는 LED 조명 시스템(300)을 예시한다. 다수의 COB LED 디바이스 서브시스템(152)으로부터의 광 강도는 외부 조광기 액추에이터(156)로 제어될 수 있다. 외부 조광기 액추에이터(156)는 각각의 COB LED 디바이스 서브시스템(152)과 연관된 전자 장치 보드 전자기기(도시되지 않음, 적어도 도 1a 내지 도 1c와 관련하여 논의되기는 함)에 연결된다. 본 명세서에 설명된 실시예들에 의해 절약된 공간에서의 감소에 의해 생성된 Zhaga 폼 팩터 내의 공간은 외부 조광기 액추에이터(156) 및 외부 DC 전압을 수신하는데 요구되는 임의의 회로로부터 0-10 볼트 입력들을 수신하는 조광기 인터페이스(도 1c에 예시됨)의 포함을 위해 사용될 수 있다. 유리하게는, 외부 DC 전원의 사용은 별개의 AC 전력 공급된 조광 가능 드라이버들로 COB LED 디바이스들을 개별적으로 구동하는 것에 비해 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1e는 COB LED 조명 시스템을 제조하는 방법(123)의 흐름도이다. 도 1d에 예시된 예에서, COB LED 디바이스가 제공된다(111). COB LED 디바이스는 기판의 표면 상에 배치된 다수의 LED 칩을 포함할 수 있다. 기판은 적어도 표면으로부터 노출된 제1 전기 전력 접촉부들을 포함할 수 있다. COB LED 디바이스는 COB 어셈블리(113)를 형성하기 위해 열 전도성 플레이트에 열적으로 결합될 수 있다. 일부 경우들에서, COB 어셈블리는 열 전도성 플레이트의 중심 영역에 COB LED 디바이스를 부착함으로써 형성될 수 있다. 열 전도성 플레이트가 개구를 포함하는 실시예들에서, 부착은 COB LED 디바이스를 개구에 맞춤으로써 COB LED 디바이스의 적어도 일부가 열 전도성 플레이트의 표면 위로 연장되도록 수행될 수 있다.
전자 장치 보드가 제공될 수 있고(115) COB 어셈블리에 대해 위치될 수 있어서 COB LED 디바이스 상의 전기 전력 접촉부들 및 전자 장치 보드의 전기 전력 접촉부들이 정렬되도록 한다(117). COB LED 디바이스의 전기 전력 접촉부들 및 전자 장치 보드의 전기 전력 접촉부들은 함께 납땜될 수 있다(119). 열 전도성 플레이트는 전자 장치 보드(121)에 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 전도성 플레이트는 접착제들, 접착 테이프, 또는 기계적 인터로크를 포함하는 다른 적합한 잠금 맞물림을 이용하여 전자 장치 보드에 부착된다.
선택적으로, 광학 홀더가 전자 장치 보드에 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광학 홀더는 접착제, 접착 테이프, 또는 기계적 인터로크를 포함하는 다른 적합한 잠금 맞물림을 이용하여 전자 장치 보드에 부착될 수 있다.
도 1e는 COB LED 시스템을 제조하기 위한 6개의 단계를 예시한다. 그러나, 본 기술분야의 통상의 기술자는 더 많거나 더 적은 단계들이 수반될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 추가적으로, 단계들 중 임의의 것이 동시에 수행되도록 결합될 수 있다. 이러한 단계들의 순서는 또한, 단계들 중 임의의 하나 이상이 도 1e에 예시된 것과 상이한 순서로 수행되도록 변경될 수 있다.
추가적인 전자 장치 보드들 및 LED 조명 시스템들이 도 2, 도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d와 관련하여 이하에 설명된다. 일부 실시예들에서, 본 명세서에 설명된 COB LED 디바이스일 수 있는 LED 어레이는 연관된 전기 및 전자 회로의 전부와 동일한 전자 장치 보드 상에 제공된다. 다른 실시예들에서, 연관된 전기 및 전자 회로의 일부는 별개의 보드 상에 제공된다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 전자 장치 보드들 및 시스템들의 상이한 배열들이 본 명세서에 설명된 실시예들의 범위 내에서 가능하다는 것을 인식할 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 통합된 LED 조명 시스템을 위한 전자 장치 보드(310)의 평면도이다. 대안적인 실시예들에서는 2개 이상의 전자 장치 보드가 LED 조명 시스템을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, LED 어레이는 별도의 전자 장치 보드 상에 있을 수 있거나, 또는 센서 모듈은 별도의 전자 장치 보드 상에 있을 수 있다. 예시된 예에서, 전자 장치 보드(310)는 전력 모듈(312), 센서 모듈(314), 연결 및 제어 모듈(316), 및 기판(320)에의 LED 어레이의 부착을 위해 보유된 LED 부착 영역(318)을 포함한다.
기판(320)은 트랙, 트레이스, 패드, 비아, 및/또는 와이어와 같은 전도성 커넥터를 이용하여 전기적 컴포넌트, 전자 컴포넌트 및/또는 전자 장치 모듈을 기계적으로 지지하고, 및 그에 대한 전기적 결합을 제공할 수 있는 임의의 보드일 수 있다. 기판(320)은 유전체 복합 재료와 같은 비전도성 재료의 하나 이상의 층 사이에 또는 그 상에 배치된 하나 이상의 금속화 층을 포함할 수 있다. 전력 모듈(312)은 전기적 및/또는 전자적 요소들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전력 모듈(312)은 AC/DC 변환 회로, DC-DC 컨버터 회로, 조광 회로 및 LED 드라이버 회로를 포함한다.
센서 모듈(314)은 LED 어레이가 구현될 응용에 대해 필요한 센서들을 포함할 수 있다. 예시적 센서들은 광학 센서들(예를 들어, IR 센서들 및 이미지 센서들), 모션 센서들, 열 센서들, 기계 센서들, 근접 센서들, 또는 심지어 타이머들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 거리 조명, 일반 조명, 및 원예 조명 응용들에서의 LED들은 검출된 사용자 존재, 검출된 주변 조명 조건들, 검출된 기상 조건들과 같은 다수의 상이한 센서 입력들의 수에 기초하여 또는 낮/밤의 시간에 기초하여 턴 오프/온되고 및/또는 조절될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 광 출력 강도의 조절, 광 출력의 형상, 광 출력의 컬러, 및/또는 에너지 절약을 위한 광의 턴 온 또는 오프를 포함할 수 있다. AR/VR 응용에 대해서는, 모션 센서들은 사용자 움직임을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 모션 센서 자체는 IR 검출기 LED들과 같은 LED 들일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 카메라 플래시 응용에 대해, 이미지 및/또는 다른 광학 센서들 또는 픽셀들은 캡처될 장면에 대한 조명을 측정하는데 사용될 수 있어서, 플래시 조명 컬러, 강도 조사 패턴, 및/또는 형상이 최적으로 교정되도록 할 수 있다. 대안적 실시예들에서, 전자 장치 보드(310)는 센서 모듈을 포함하지 않는다.
연결 및 제어 모듈(316)은 시스템 마이크로컨트롤러 및 외부 디바이스로부터 제어 입력을 수신하도록 구성된 임의 유형의 유선 또는 무선 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 모듈은 블루투스, 지그비, Z-웨이브, 메시, WiFi, NFC(near field communication)를 포함할 수 있고 및/또는 피어 투 피어 모듈들이 사용될 수 있다. 마이크로컨트롤러는 LED 조명 시스템에 내장될 수 있고 및 유선 또는 무선 모듈 또는 LED 시스템에서의 다른 모듈들로부터의 입력들(LED 모듈로부터 피드백된 센서 데이터 및 데이터와 같은 것)을 수신하도록 구성되거나 구성될 수 있고 및 그에 기초하여 다른 모듈들에게 제어 신호들을 제공할 수 있는 임의 유형의 특수 목적 컴퓨터 또는 프로세서일 수 있다. 특수 목적 프로세서에 의해 구현되는 알고리즘들은 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 특수 목적 프로세서에 의한 실행을 위해 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 포함된 펌웨어로 구현될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 예들은 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 및 반도체 메모리 디바이스들을 포함한다. 메모리는 마이크로컨트롤러의 일부로서 포함될 수 있거나, 또는 다른 곳에서 전자 장치 보드(310) 상에 또는 그로부터 떨어져 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 모듈이라는 용어는 하나 이상의 전자 장치 보드(310)에 납땜될 수 있는 개별 회로 보드들 상에 배치되는 전기 및/또는 전자 컴포넌트들을 지칭할 수 있다. 그러나, 용어 모듈은 또한 유사한 기능을 제공하지만, 동일한 영역에서 또는 상이한 영역들에서 하나 이상의 회로 보드에 개별적으로 납땜될 수 있는 전기 및/또는 전자 컴포넌트들을 지칭할 수 있다.
도 3a는 일 실시예에서 LED 디바이스 부착 영역(318)에서 기판(320)에 부착된 LED 어레이(410)를 갖는 전자 장치 보드(310)의 평면도이다. 전자 장치 보드(310)는 LED 어레이(410)와 함께 LED 조명 시스템(400A)을 나타낸다. 또한, 전력 모듈(312)은 Vin(497)에서 전압 입력을 수신하고, 트레이스들(418B)을 통해 연결 및 제어 모듈(316)로부터 제어 신호들을 수신하고, 트레이스들(418A)을 통해 구동 신호들을 LED 어레이(410)에 제공한다. LED 어레이(410)는 전력 모듈(312)로부터의 구동 신호들을 통해 턴 온 및 턴 오프된다. 도 3a에 도시된 실시예에서, 연결 및 제어 모듈(316)은 트레이스들(418)을 통해 센서 모듈(314)로부터 센서 신호들을 수신한다.
도 3b는 LED 어레이가 드라이버 및 제어 회로와는 별개의 전자 장치 보드 상에 있는 LED 조명 시스템의 실시예를 예시한다. LED 조명 시스템(400B)은 LED 모듈(490)과는 별개의 전자 장치 보드 상에 있는 전력 모듈(452)을 포함한다. 전력 모듈(452)은, 제1 전자 장치 보드 상에서, AC/DC 컨버터 회로(412), 센서 모듈(414), 연결 및 제어 모듈(416), 조광기 인터페이스 회로(415), 및 DC-DC 컨버터 회로(440)를 포함할 수 있다. LED 모듈(490)은, 제2 전자 장치 보드 상에서, 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493) 및 LED 어레이(410)를 포함할 수 있다. 데이터, 제어 신호들 및/또는 LED 드라이버 입력 신호들(485)은 2개의 모듈을 전기적으로 및 통신가능하게 결합할 수 있는 와이어들을 통해 전력 모듈(452)과 LED 모듈(490) 사이에서 교환될 수 있다. 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493)는 LED 어레이에서의 LED들이 구동되는 방법을 제어하기 위해 주어진 LED 조명 시스템 내의 다른 모듈들이 필요로 하는 임의의 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 내장된 교정 및 설정 데이터(493)는, 예를 들어, 펄스 폭 변조(PWM) 신호들을 사용하여 LED들의 각각의 그룹 A 및 B에 전력을 제공하도록 드라이버에게 지시하는 제어 신호를 생성하거나 수정하기 위해 마이크로컨트롤러가 필요로 하는 데이터를 포함할 수 있다. 이 예에서, 교정 및 설정 데이터(493)는 마이크로컨트롤러(472)에게, 예를 들어, 사용될 전력 채널들의 수, 전체 LED 어레이(410)에 의해 제공되는 복합 광의 원하는 컬러 포인트, 및/또는 각각의 채널에 제공하도록 AC/DC 컨버터 회로(412)에 의해 제공되는 전력의 백분율에 대해 통지할 수 있다.
도 3c는 드라이버 회로와는 별개의 전자 장치 보드 상의 전자 장치들 중 일부와 함께하는 LED 어레이를 갖는 LED 조명 시스템의 블록도를 도시한다. LED 시스템(400C)은 별개의 전자 장치 보드 상에 위치된 전력 변환 모듈(483) 및 LED 모듈(481)을 포함한다. 전력 변환 모듈(483)은 AC/DC 컨버터 회로(412), 조광기 인터페이스 회로(415) 및 DC-DC 컨버터 회로(440)를 포함할 수 있고, LED 모듈(481)은 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493), LED 어레이(410), 센서 모듈(414), 및 연결 및 제어 모듈(416)을 포함할 수 있다. 전력 변환 모듈(483)은 2개의 전자 장치 보드 사이의 유선 연결을 통해 LED 드라이버 입력 신호들(485)을 LED 어레이(410)에 제공할 수 있다.
도 3d는 다중 채널 LED 드라이버 회로를 도시하는 예시적인 LED 조명 시스템(400D)의 도면이다. 예시된 예에서, 시스템(400D)은 전력 모듈(452) 및 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493) 및 LED들의 3개의 그룹(494A, 494B, 및 494C)을 포함하는 LED 모듈(481)을 포함한다. LED들의 3개의 그룹이 도 3d에 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 임의 개수의 LED들의 그룹들이 본 명세서에 설명된 실시예들과 일치하여 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 각각의 그룹 내의 개별 LED들은 직렬로 배열되지만, 이들은 일부 실시예들에서 병렬로 배열될 수 있다.
LED 어레이(491)는 상이한 컬러 포인트들을 갖는 광을 제공하는 LED들의 그룹들을 포함할 수 있다. 예를 들어, LED 어레이(491)는 제1 LED들의 그룹(494A)을 통한 따뜻한 백색 광원, 제2 LED들의 그룹(494B)을 통한 차가운 백색 광원, 및 제3 LED들의 그룹(494C)을 통한 중성 백색 광원을 포함할 수 있다. 제1 LED들의 그룹(494A)을 통한 따뜻한 백색 광원은 약 2700K의 상관 색 온도(correlated color temperature, CCT)를 갖는 백색 광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 제2 LED들의 그룹(494B)을 통한 차가운 백색 광원은 약 6500K의 CCT를 갖는 백색광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 제3 LED들의 그룹(494C)을 통한 중성 백색 광원은 약 4000K의 CCT를 갖는 광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 이 예에서 다양한 백색 컬러화된 LED들이 설명되지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 다양한 전반적 컬러들을 갖는 LED 어레이(491)로부터 출력되는 복합 광을 제공하기 위해 본 명세서에 설명된 실시예들과 일치하는 다른 컬러 조합들이 가능하다는 것을 인식할 것이다.
전력 모듈(452)은 (도 3e에서 LED1+, LED2+ 및 LED3+로 표시되는) 3개의 별개의 채널에 걸쳐 LED 어레이(491)에 전력을 공급하도록 구성될 수 있는 튜닝가능한 광 엔진(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 더 특정하게는, 튜닝가능한 광 엔진은 제1 채널을 통해 따뜻한 백색 광원과 같은 제1 LED들의 그룹(494A)에게 제1 PWM 신호를 공급하고, 제2 채널을 통해 제2 LED들의 그룹(494B)에게 제2 PWM 신호를 공급하고, 제3 채널을 통해 제3 LED들의 그룹(494C)에게 제3 PWM 신호를 공급하도록 구성될 수 있다. 각자의 채널을 통해 제공되는 각각의 신호는 대응하는 LED 또는 LED들의 그룹에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있고, 신호의 듀티 사이클은 각각의 각자의 LED의 온 및 오프 상태들의 전체 지속기간을 결정할 수 있다. 온 및 오프 상태들의 지속기간은 지속기간에 기초한 광 특성들(예를 들어, 상관 색 온도(CCT), 컬러 포인트 또는 휘도)을 가질 수 있는 전체 광 효과를 낳을 수 있다. 동작 시에, 튜닝가능한 광 엔진은 LED 어레이(491)로부터의 원하는 방출을 갖는 복합 광을 제공하기 위해 LED들의 그룹들 각각의 각자의 광 특성들을 조절하기 위해 제1, 제2 및 제3 신호들의 듀티 사이클들의 상대적 크기를 변경할 수 있다. 앞서 유의한 바와 같이, LED 어레이(491)의 광 출력은 LED들의 그룹들(494A, 494B 및 494C) 각각으로부터의 광 방출들의 조합(예를 들어, 혼합)에 기초하는 컬러 포인트를 가질 수 있다.
동작 시에, 전력 모듈(452)은 사용자 및/또는 센서 입력에 기초하여 생성된 제어 입력을 수신하고, 제어 입력에 기초하여 LED 어레이(491)에 의해 출력되는 광의 복합 색을 제어하기 위해 개별 채널들을 통해 신호들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는 노브(knob)를 회전시키거나, 예를 들어, 센서 모듈(도시되지 않음)의 일부일 수 있는 슬라이더를 이동시킴으로써 DC-DC 컨버터 회로의 제어를 위해 LED 시스템에 입력을 제공할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에서, 사용자는 원하는 색의 표시를 무선 모듈(도시되지 않음)에 송신하기 위해 스마트폰 및/또는 다른 전자 디바이스를 사용하여 LED 조명 시스템(400D)에 입력을 제공할 수 있다.
도 4는 응용 플랫폼(560), LED 조명 시스템들(552 및 556), 및 보조 광학계들(554 및 558)을 포함하는 예시적인 시스템(550)을 도시한다. LED 조명 시스템(552)은 화살표들(561a 및 561b) 사이에 도시된 광 빔들(561)을 생성한다. LED 조명 시스템(556)은 화살표들(562a 및 562b) 사이의 광 빔들(562)을 생성할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, LED 조명 시스템(552)으로부터 방출된 광은 보조 광학계(554)를 통과하고, LED 조명 시스템(556)으로부터 방출된 광은 보조 광학계(558)를 통과한다. 대안적인 실시예들에서, 광 빔들(561 및 562)은 어떤 보조 광학계도 통과하지 않는다. 보조 광학계는 하나 이상의 광 가이드일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 하나 이상의 광 가이드는 에지 릿(edge lit)일 수 있거나, 또는 광 가이드의 내부 에지를 정의하는 내부 개구를 가질 수 있다. LED 조명 시스템들(552 및/또는 556)은 그들이 하나 이상의 광 가이드의 내부 에지(내부 개구 광 가이드) 또는 외부 에지(에지 릿 광 가이드) 내로 광을 주입하도록 하나 이상의 광 가이드의 내부 개구들에 삽입될 수 있다. LED 조명 시스템들(552 및/또는 556)에서의 LED들은 광 가이드의 일부인 베이스의 외주 주위에 배열될 수 있다. 일 구현에 따르면, 베이스는 열 전도성일 수 있다. 일 구현에 따르면, 베이스는 광 가이드 위에 배치되는 방열 요소에 결합될 수 있다. 방열 요소는 열 전도성 베이스를 통해 LED들에 의해 발생된 열을 수신하고 수신된 열을 소산시키도록 배열될 수 있다. 하나 이상의 광 가이드는 LED 조명 시스템들(552 및 556)에 의해 방출된 광이 예를 들어, 그래디언트, 모따기된 분포(chamfered distribution), 좁은 분포, 넓은 분포, 각도 분포, 또는 그와 유사한 것과 같은 원하는 방식으로 성형되는 것을 허용할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 시스템(550)은 카메라 플래시 시스템의 모바일 폰, 실내 주거용 또는 상업용 조명, 거리 조명과 같은 실외 광, 자동차, 의료기기, AR/VR 디바이스들, 및 로봇 디바이스들일 수 있다. 도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d에 도시된 통합 LED 조명 시스템들은 예시적인 실시예들에서 LED 조명 시스템들(552 및 556)을 예시한다.
예시적인 실시예들에서, 시스템(550)은 카메라 플래시 시스템의 모바일 폰, 실내 주거용 또는 상업용 조명, 거리 조명과 같은 실외 광, 자동차, 의료기기, AR/VR 디바이스들, 및 로봇 디바이스들일 수 있다. 도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d에 도시된 통합 LED 조명 시스템들은 예시적인 실시예들에서 LED 조명 시스템들(552 및 556)을 예시한다.
응용 플랫폼(560)은 본 명세서에서 논의된 바와 같이 라인(565) 또는 다른 적용가능한 입력을 통해 전력 버스를 통해 LED 조명 시스템들(552 및/또는 556)에 전력을 제공할 수 있다. 또한, 응용 플랫폼(560)은 LED 조명 시스템(552) 및 LED 조명 시스템(556)의 동작을 위해 라인(565)을 통해 입력 신호들을 제공할 수 있고, 이 입력은 사용자 입력/선호도, 감지된 판독, 사전 프로그래밍된 또는 자율적으로 결정된 출력 등에 기초할 수 있다. 하나 이상의 센서는 응용 플랫폼(560)의 하우징의 내부에 또는 외부에 있을 수 있다.
다양한 실시예들에서, 응용 플랫폼(560) 센서들 및/또는 LED 조명 시스템(552 및/또는 556) 센서들은 시각 데이터(예를 들어, LIDAR 데이터, IR 데이터, 카메라를 통해 수집된 데이터 등), 오디오 데이터, 거리 기반 데이터, 움직임 데이터, 환경 데이터, 또는 이와 유사한 것 또는 이들의 조합과 같은 데이터를 수집할 수 있다. 데이터는 물체, 개인, 차량 등과 같은 물리적 아이템 또는 엔티티와 관련될 수 있다. 예를 들어, 감지 장비는 ADAS/AV 기반 응용을 위한 물체 근접 데이터를 수집할 수 있으며, 이는 물리적 아이템 또는 엔티티의 검출에 기초하여 검출 및 후속 액션을 우선순위화할 수 있다. 데이터는 예를 들어, LED 조명 시스템(552 및/또는 556)에 의해 IR 신호와 같은 광학 신호를 방출하고 방출된 광 신호에 기초하여 데이터를 수집하는 것에 기초하여 수집될 수 있다. 데이터는 데이터 수집을 위해 광학 신호를 방출하는 컴포넌트와는 상이한 컴포넌트에 의해 수집될 수 있다. 예를 계속하면, 감지 장비는 자동차 상에 위치될 수 있고 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser)를 사용하여 빔을 방출할 수 있다. 하나 이상의 센서는 방출된 빔 또는 임의의 다른 적용가능한 입력에 대한 응답을 감지할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 응용 플랫폼(560)은 자동차를 나타낼 수 있고, LED 조명 시스템(552) 및 LED 조명 시스템(556)은 자동차 헤드라이트를 나타낼 수 있다. 다양한 실시예들에서, 시스템(550)은 조향가능 광 빔들을 갖는 자동차를 나타낼 수 있고, 여기서 조향가능 광을 제공하기 위해 LED들이 선택적으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, LED들의 어레이는 형상 또는 패턴을 정의하거나 투영하기 위해 또는 도로의 선택된 섹션들만을 조사하기 위해 사용될 수 있다. 예시적 실시예에서, LED 조명 시스템들(552 및/또는 556) 내의 적외선 카메라들 또는 검출기 픽셀들은 조사를 요구하는 장면의 부분들(도로, 보행자 교차로 등)을 식별하는 센서들일 수 있다.
실시예들을 상세하게 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 본 설명이 주어지면, 본 발명의 개념의 사상으로부터 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 실시예들에 대한 수정들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 예시되고 설명된 특정한 실시예들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (20)

  1. 시스템으로서:
    칩-온-보드(chip-on-board, COB) 어셈블리 - 상기 COB는:
    열 전도성 플레이트, 및
    기판의 표면 상의 복수의 LED 디바이스를 포함하는 COB 발광 다이오드(light-emitting diode, LED) 디바이스를 포함하고, 상기 기판은 적어도 상기 표면으로부터 노출된 제1 전기 전력 접촉부들을 포함하고,
    상기 COB LED 디바이스는 상기 열 전도성 플레이트에 열적으로 결합됨 -;
    제2 전기 전력 접촉부들을 갖는 전자 장치 보드 - 상기 전자 장치 보드는, 상기 제1 및 제2 전기 전력 접촉부들이 전기적으로 결합되고 상기 전자 장치 보드가 상기 열 전도성 플레이트 상에 배치되고 또한 상기 COB LED의 기판의 표면을 적어도 부분적으로 커버하면서, 상기 COB 어셈블리에 부착됨 -;
    단일 외부 DC 전원으로부터 DC 전압을 수신하도록 구성된 DC 전압 인터페이스; 및
    단일 외부 조광기 액추에이터로부터 DC 전압을 수신하도록 구성된 조광기 인터페이스 회로를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 COB LED 디바이스는 상기 열 전도성 플레이트의 중심 영역에 부착되는 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열 전도성 플레이트에 형성되고 상기 COB LED 디바이스 기판의 형상에 맞추어지는 형상을 갖는 개구를 추가로 포함하고, 상기 COB LED 디바이스는 상기 개구 내에 들어맞게 되어서 상기 복수의 LED 칩에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 발광 영역이 상기 전자 장치 보드가 부착되는 상기 열 전도성 플레이트의 표면 위로 연장되도록 하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발광 영역이 그를 통해 적어도 부분적으로 연장되는 상기 전자 장치 보드의 중심 영역에 형성되는 개구를 추가로 포함하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치 보드 상에 배치된 복수의 전자 소자를 추가로 포함하고, 상기 복수의 전자 소자는 조광기 인터페이스 회로, 하나 이상의 DC-DC 컨버터 회로, 연결 및 제어 모듈 및 AC-DC 컨버터 회로 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치 보드에 부착되는 광학 홀더를 추가로 포함하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광학 홀더는 광학 반사기, 렌즈 시스템, 광 가이드, 보호 투명 플레이트, 유색 유리, 및 플라스틱 플레이트 중 적어도 하나의 것의 부착을 위해 구성된 적어도 하나의 지지 구조체를 포함하는 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열 전도성 플레이트 상에 또는 그에 인접하여 배치되는 적어도 하나의 능동 또는 수동 냉각 소자를 추가로 포함하는 시스템.
  9. 시스템으로서:
    복수의 COB LED 디바이스 서브시스템을 포함하고, 상기 복수의 COB LED 디바이스 서브시스템 각각은:
    열 전도성 플레이트 및 상기 열 전도성 플레이트에 열적으로 결합된 COB LED 디바이스를 포함하는 COB 어셈블리 - 상기 COB LED 디바이스는 기판의 표면 상에 배치된 복수의 LED 칩을 포함하고, 상기 기판은 적어도 상기 표면으로부터 노출된 제1 전기 전력 접촉부들을 포함함 -,
    제2 전기 전력 접촉부들을 갖는 전자 장치 보드 - 상기 전자 장치 보드는, 상기 제1 및 제2 전기 전력 접촉부들이 전기적으로 결합되고 상기 전자 장치 보드가 상기 열 전도성 플레이트 상에 있고 또한 상기 COB LED의 기판의 표면을 적어도 부분적으로 커버하면서, 상기 COB 어셈블리에 부착됨 -, 및
    단일 외부 DC 전원으로부터 DC 전압을 수신하도록 구성된 DC 전압 인터페이스를 포함하고,
    단일 외부 조광기 액추에이터로부터 DC 전압을 수신하도록 구성된 조광기 인터페이스 회로를 추가로 포함하는 시스템.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 COB LED 디바이스 서브시스템 각각은 상기 단일 외부 조광기 액추에이터에 전기적으로 결합된 개별 조광기 인터페이스 회로들을 추가로 포함하는 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 COB LED 디바이스 서브시스템들 각각의 상기 COB LED 디바이스는 상기 각자의 열 전도성 플레이트의 중심 영역에 부착되는 시스템.
  13. COB LED 디바이스 시스템을 조립하는 방법으로서:
    기판의 표면 상에 배치된 복수의 LED 칩을 포함하는 COB LED 디바이스를 제공하는 단계 - 상기 기판은 적어도 상기 표면으로부터 노출된 제1 전기 전력 접촉부들을 포함함 -;
    COB 어셈블리를 형성하기 위해 상기 COB LED 디바이스를 열 전도성 플레이트에 열적으로 결합하는 단계;
    제2 전기 전력 접촉부들을 갖는 전자 장치 보드를 제공하는 단계;
    상기 제1 및 제2 전기 전력 접촉부들이 정렬되도록 상기 전자 장치 보드를 상기 COB 어셈블리에 대해 위치시키는 단계;
    상기 제1 및 제2 전기 전력 접촉부들을 함께 납땜하는 단계; 및
    상기 전자 장치 보드가 상기 열 전도성 플레이트 상에 배치되고 또한 상기 COB LED의 기판의 표면을 적어도 부분적으로 커버하면서 상기 열 전도성 플레이트를 상기 전자 장치 보드에 부착하는 단계를 포함하고,
    상기 COB LED 디바이스 시스템은 단일 외부 DC 전원으로부터 DC 전압을 수신하도록 구성된 DC 전압 인터페이스 및 단일 외부 조광기 액추에이터로부터 DC 전압을 수신하도록 구성된 조광기 인터페이스 회로를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 열 전도성 플레이트를 상기 전자 장치 보드에 부착하는 단계는 접착제를 이용하여 상기 열 전도성 플레이트를 상기 전자 장치 보드에 부착하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 COB LED 디바이스를 상기 열 전도성 플레이트에 열적으로 결합하는 단계는 상기 열 전도성 플레이트의 중심 영역에 상기 COB LED 디바이스를 부착하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제공된 열 전도성 플레이트는 상기 COB LED 디바이스 기판의 형상에 맞추어지는 형상을 갖는 개구를 포함하고, 상기 위치시키는 단계는 상기 복수의 LED 칩에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 발광 영역이 상기 전자 장치 보드가 부착되는 상기 열 전도성 플레이트의 표면 위로 연장되도록 상기 개구 내에 상기 COB LED 디바이스가 들어맞도록 하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전자 장치 보드는 그것의 중심 영역에 형성된 개구를 추가로 포함하고, 상기 방법은 상기 전자 장치 보드의 중심 영역에 형성된 상기 개구를 통해 상기 발광 영역을 적어도 부분적으로 연장하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    광학 홀더를 상기 전자 장치 보드에 부착하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 전자 장치 보드 상에 전자 소자들을 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 전자 소자들은 조광기 인터페이스 회로, 하나 이상의 DC-DC 컨버터 회로, 연결 및 제어 모듈 및 AC-DC 컨버터 회로 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 열 전도성 플레이트 상에 또는 그에 인접하여 적어도 하나의 능동 또는 수동 냉각 소자를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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