KR102539024B1 - 발광 다이오드 모듈 및 발광 다이오드 모듈을 형성하는 방법 - Google Patents

발광 다이오드 모듈 및 발광 다이오드 모듈을 형성하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 집중된 광 출력 윈도우를 갖는 LED 모듈(1)을 제공한다. LED 어셈블리(110)의 제1 출력 윈도우(115)로부터(예를 들어, 복수의 LED들로부터) 출력된 광이 광 지향 요소(120)의 입력 윈도우로 통과되고 광 지향 요소의 제2의 더 작은 출력 윈도우(125)로부터 방출되게 재지향된다. 이러한 크기의 차이는 이로써 광 지향 요소에 의해 출력된 광을 집중시킨다. (광 지향 요소의) 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우에 실질적으로 수직이므로, 특정한 차원에서의 LED 어셈블리의 크기가 제2 출력 윈도우의 크기에 의해 반드시 제한되지는 않게 한다.

Description

발광 다이오드 모듈 및 발광 다이오드 모듈을 형성하는 방법
본 발명은 LED 모듈들의 분야에 관한 것으로, 특히 광 지향 요소를 갖는 LED 모듈들에 관한 것이다.
투사 조명 시스템들, 실외 조명 시스템들 및 차량 조명 시스템들, 예를 들어, 헤드라이트들에 LED 모듈이 점점 더 사용되는 경향이 있다. 이들 및 다른 환경들에서, 고 휘도 광원들에 대한 요구가 점점 더 증가하고 있다.
광원의 휘도를 최적화하는 공지된 방법들은 광 변환 요소들, 고 전력 LED들 및 보다 가깝게 이격된 LED들의 사용을 포함한다. 그러나, 이러한 방법들을 통해서도, 최대 도달가능한 밝기에 여전히 제한이 있다. 현재, 예를 들어, 이러한 LED 광원의 근사 조도 한계는 250lm/㎟이다.
게다가, 고 전력 LED들 및 가깝게 이격된 LED들을 사용하면 LED 모듈에 대한 요구되는 열 발산이 증가하고, 이것은 LED들의 가용한 크기 및/또는 효율에 더욱 제한을 줄 수 있다.
WO 2015/028334 A1은 기판, 적어도 하나의 LED 및 광 가이드(light guide)를 포함하는 발광 디바이스를 개시한다. LED는 광 가이드 내에 적어도 부분적으로 매립된다.
US 2011/260179 A1은 하나 이상의 LED를 갖는 가요성 LED 패키징 구조체를 개시한다. LED는 제1 금속 포일 기판(metal foil substrate) 및 제2 금속 포일 기판 상에 본드되어 그것들과 접속된다. LED들은 상이한 평면들 내에 배치될 수 있다.
본 발명은 청구범위에 의해 정의된다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, LED 모듈이 제공되고, LED 모듈은: 복수의 LED들을 포함하고, 상기 복수의 LED들에 의해 방출된 광이 출력되는 제1 출력 윈도우를 갖는 LED 어셈블리; 및 제1 입력 윈도우 및 제2 출력 윈도우를 포함하는 광 지향 요소를 포함하고, 광 지향 요소는 제1 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 제2 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고, 광 지향 요소는 제1 출력 윈도우로부터 출력된 광을 제1 입력 윈도우에서 수신하도록 배치되고; 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우보다 작은 면적을 갖고; 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우의 평면에 실질적으로 수직인 평면에 있다.
바꾸어 말하면, 실시예에 따르면, (LED 어셈블리를 형성하는) 복수의 발광 다이오드들 또는 LED들이 제공될 수 있다. 복수의 LED들로부터 방출된 광이 적어도 제1 방향으로 통과하는 LED 어셈블리의 제1 출력 윈도우가 정해진다. 이 제1 출력 윈도우를 통해 통과하는 광은 제1 입력 윈도우에서 광 지향 요소에 의해 수신된다. 광 지향 요소는 제1 입력 윈도우에서 수신된 광을 광 지향 요소의 제2 출력 윈도우로 지향시켜서, 광을 방출한다. 그러므로, 광 지향 요소에 의해 수신된 광은 입력 윈도우로부터 제2 출력 윈도우로 지향된다.
제2 출력 윈도우는 (LED 어셈블리의) 제1 출력 윈도우보다 작은 표면적을 갖는다. 바꾸어 말하면, 제2 출력 윈도우로부터 출력된 광은 제1 출력 윈도우를 통해 LED 어셈블리로부터 방출된 광보다 더 집중된다(예를 들어, 더 밝다).
제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우에 수직인 평면에 있도록 배치된다. 바꾸어 말하면, 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우에 실질적으로 수직이다. 제1 출력 윈도우로부터 제1 방향으로 방출된 광은 제2 출력 윈도우로부터 제2 방향으로 출력되게 광 지향 요소에 의해 지향되는 것으로 생각될 수 있고, 제2 방향은 제1 방향에 실질적으로 수직이다(예를 들어, 제1 방향으로부터 85°-95°이다).
이것은 LED 어셈블리의 영역을 광이 LED 모듈로부터 출력되는 윈도우보다 큰 크기로 되게 한다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 또한, LED 모듈을 이 최종 출력 윈도우(즉, 제2 출력 윈도우)에 수직으로 배치하면 3차원 설계 방식이 가능해지고, 결국 개선된 열 발산 및 히트 싱크 수단이 구현되게 할 수 있다.
실제로, 3차원 능력들이 소형 광 출구 윈도우를 달성하면서 증가된 열 관리를 할 수 있다는 것이 여기서 유리하게 인식된다. 이것은 LED 어셈블리의 크기가 LED 모듈 광 출구 윈도우(즉, 제2 출력 윈도우)의 크기에 의해 제한될 필요가 없으므로, 증가된 영역이 LED 어셈블리에서의 히트 싱크 수단을 위해 가용하다는 사실에 부분적으로 기인한다.
적어도 하나의 실시예에서, 광 지향 요소는 LED 어셈블리의 제1 출력 윈도우로부터 출력된 광이 광 지향 요소의 제1 입력 윈도우 내로 직접 결합되도록 LED 어셈블리에 직접 결합된다.
바꾸어 말하면, 제1 출력 윈도우와 제1 입력 윈도우는 서로 바로 접하고 인접하도록 함께 배치될 수 있다. 이것은 제1 출력 윈도우로부터의 광의 제1 입력 윈도우에의 결합을 유리하게 개선시켜서 광의 잠재적인 손실을 최소화할 것이다.
일부 실시예들에서, LED 어셈블리는 가요성 기판 상에 장착된다.
다른 또는 추가의 실시예들에서, 광 지향 요소는 제1 입력 윈도우에서 제1 파장의 광을 수신할 때, 제2 출력 윈도우에서 출력된 광이 제1 입력 윈도우에서 수신된 광보다 더 큰 범위의 파장들을 갖도록 상이한 파장을 갖는 추가 광을 방출하도록 추가로 구성된다.
적어도 하나의 이러한 실시예에서, 광 지향 요소는 광 지향 요소에 의해 수신된 광의 적어도 일부가 상이한 파장의 광으로 변환될 수 있도록, 변환 요소로서 기능하도록 구성될 수 있다. 이것은 광 지향 요소가 광 지향 요소에 의해 수신된 것보다 큰 범위의 파장들의 광을 방출하게 한다.
이것은 보다 큰 효율 및/또는 밝기를 갖는 LED들(예를 들어, 청색 LED들)이 LED 어셈블리에서 유리하게 제공되게 한다. 이 광의 일부를 상이한 색의 광으로 변환하는 것(예를 들어, 일부 청색 광을 황색 광으로 변화시키는 것)은 보다 크고/크거나 보다 바람직한 범위의 파장들의 광이 LED 모듈에 의해 방출되게 할 수 있다.
LED 모듈은 LED 어셈블리 및 광 지향 요소를 상기 LED 어셈블리 및 광 지향 요소로부터의 광 누출을 감소시키기 위해 인케이싱하도록 구성되는 인케이싱 몰드를 더 포함할 수 있고, 인케이싱 몰드는 제2 출력 윈도우를 덮지 않도록 형성되어, 광이 제2 출력 윈도우에서 LED 모듈로부터 출력되게 한다.
바꾸어 말하면 LED 어셈블리 및 광 지향 요소는 LED 어셈블리 및/또는 광 지향 요소로부터의 광 누출 또는 광 빠져나감을 감소시키도록 인케이싱 몰드에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다. 예를 들어, 반사 요소가 임의의 빠져나가는 광을 각각의 LED 어셈블리 또는 광 지향 요소로 되(back) 반사하기 위해 LED 어셈블리 및/또는 광 지향 요소들의 외부 표면들을 덮도록 배치될 수 있다.
인케이싱 몰드는 광이 LED 모듈로부터 출력될 수 있도록 제2 출력 윈도우를 덮지 않도록 구성된다. 실시예들에서, 인케이싱 몰드는 LED 모듈로부터 광이 (예를 들어, 공기 내로) 출력될 수 있는 영역만이 제2 출력 윈도우이도록 LED 어셈블리 및 광 지향 요소의 실질적으로 모두를 덮는다.
유리하게는, 광 지향 모듈은 삼각 프리즘으로서 형성되고, 제2 출력 윈도우는 삼각 프리즘의 측부 에지(side edge)이다. 실시예들에서, 광 지향 모듈은 테이퍼링 프리즘(tapering prism)(즉, 삼각 프리즘)으로서 형성될 수 있고, 테이퍼링 프리즘의 기부(즉, 최소한 테이퍼링된 측부 에지)는 제2 출력 윈도우이다. 이것은 제2 출력 윈도우를 향해 치우치게 광 지향 요소 내부의 광의 지향성을 유리하게 최적화한다.
일부 실시예들에서, 복수의 LED들을 포함하고, 상기 복수의 LED들에 의해 방출된 광이 출력되는 제3 출력 윈도우를 갖는 추가의 LED 어셈블리; 및 제2 입력 윈도우 및 제4 출력 윈도우를 포함하는 추가의 광 지향 요소를 더 포함하고; 광 지향 요소는 제2 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 제4 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고, 추가의 광 지향 요소는 제3 출력 윈도우로부터 출력된 광을 제2 입력 윈도우에서 수신하도록 배치되고 제4 출력 윈도우는 제3 출력 윈도우보다 작은 면적을 갖고; 제4 출력 윈도우는 제3 출력 윈도우의 평면에 실질적으로 수직인 평면에 있는 LED 모듈이 제공된다.
바꾸어 말하면, LED 모듈은 각각의 제1 및 제2 광 지향 요소에 각각 관련된, 제1 및 제2 LED 어셈블리를 포함할 수 있다.
추가의 실시예에서 LED 어셈블리와 추가의 LED 어셈블리는 둘 다 가요성 재료를 포함하는 단일 기판 상에 장착되고; 광 지향 요소는 제1 입력 윈도우가 제1 출력 윈도우에 직접 결합되도록 LED 어셈블리 상에 장착되고; 추가의 광 지향 요소는 제2 입력 윈도우가 제3 출력 윈도우에 직접 결합되도록 추가의 LED 어셈블리 상에 장착되고; 단일 기판은 광 지향 요소와 추가의 광 지향 요소가 맞대어(back-to-back) 배치될 수 있도록 충분히 굽어질 수 있도록 구성된다.
바꾸어 말하면, 제1 및 제2 LED 어셈블리는 둘 다 동일한 기판 상에 장착될 수 있고, 기판은 가요성 재료를 포함한다. 기판은 (LED 어셈블리로부터 광을 수신하도록 각각 배치된) 제1 및 제2 광 지향 요소들이 맞대어 배치되도록 굽어질 수 있도록(예를 들어, 가요성 재료가 충분히 가요성이도록) 구성된다. 바꾸어 말하면, 기판은 제1 및 제2 LED 어셈블리가 서로 접하도록 충분히 굽어질 수 있으므로, 그들은 서로 마주하는 것으로 고려될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, LED 어셈블리의 제1 출력 윈도우에 의해 방출된 광을 지향시키는 방법이 제공되고, 방법은: 광 지향 요소의 제1 입력 윈도우에서, LED 어셈블리의 제1 출력 윈도우로부터 방출된 광을 수신하는 단계; 및 제1 입력 윈도우로부터의 광을 광 지향 요소의 제2 출력 윈도우로 지향하는 단계를 포함하고, 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우의 평면에 실질적으로 수직인 평면에 있고 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우보다 작은 면적을 갖는다.
실시예들에서, 방법은 제1 입력 윈도우에서 제1 파장의 광을 수신할 때, 제2 출력 윈도우에서 출력된 광이 제1 입력 윈도우에서 수신된 광보다 더 큰 범위의 파장들을 갖도록 상이한 파장을 갖는 추가 광을 방출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, LED 모듈을 형성하는 방법이 제공되고, 방법은: 복수의 LED들을 포함하는 LED 어셈블리를 제공하는 단계 - LED 어셈블리는 상기 복수의 LED들에 의해 방출된 광이 출력되는 제1 출력 윈도우를 가짐 -; 제1 입력 윈도우 및 제2 출력 윈도우를 포함하는 광 지향 요소를 제공하는 단계 - 광 지향 요소는 제1 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 제2 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우보다 작은 면적을 가짐 -; 및 제1 출력 윈도우로부터 출력된 광을 제1 입력 윈도우에서 수신하도록 광 지향 요소 입력 윈도우를 배치하는 단계를 포함한다.
광 지향 요소는 제1 입력 윈도우에서 제1 파장의 광을 수신할 때, 제2 출력 윈도우에서 출력된 광이 제1 입력 윈도우에서 수신된 광보다 더 큰 범위의 파장들을 갖도록 상이한 파장을 갖는 추가 광을 방출하도록 추가로 구성될 수 있다.
방법은 광 누출을 감소시키기 위해 인케이싱 몰드로 LED 어셈블리 및 광 지향 요소를 인케이싱하는 단계를 더 포함할 수 있고, 인케이싱 모듈은 제2 출력 윈도우를 덮지 않도록 형성되어, 광이 제2 출력 윈도우에서 LED 모듈로부터 출력되게 한다.
방법은 복수의 LED들을 포함하고, 상기 복수의 LED들에 의해 방출된 광이 출력되는 제3 출력 윈도우를 갖는 추가의 LED 어셈블리를 제공하는 단계; 및 제2 입력 윈도우 및 제4 출력 윈도우를 포함하는 추가의 광 지향 요소를 제공하는 단계 - 광 지향 요소는 제2 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 제4 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고 제4 출력 윈도우는 제3 출력 윈도우보다 작은 면적을 가짐 -; 및 제3 출력 윈도우로부터 출력된 광을 제2 입력 윈도우에서 수신하도록 추가의 광 지향 요소 입력 윈도우를 배치하는 단계를 선택적으로 포함한다.
추가의 실시예들에서, 방법은 제1 입력 윈도우가 제1 출력 윈도우에 직접 결합되도록 광 지향 요소를 LED 어셈블리에 장착하는 단계; 제2 입력 윈도우가 제3 출력 윈도우에 직접 결합되도록 추가의 광 지향 요소를 추가의 LED 어셈블리에 장착하는 단계; 가요성 부분을 포함하는 단일 기판 상에 LED 어셈블리 및 추가의 LED 어셈블리를 장착하는 단계 - 가요성 부분은 광 지향 요소와 추가의 광 지향 요소가 맞대어 배치될 수 있도록 충분히 굽어질 수 있도록 구성됨 -; 및 광 지향 요소와 추가의 광 지향 요소가 맞대어 배치되도록 가요성 부분을 굽히는 단계를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 이후에 설명되는 실시예(들)로부터 분명해질 것이고 이들을 참조하여 더 자세히 설명될 것이다.
본 발명의 예들이 첨부 도면을 참조하여 이제 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 모듈의 단면을 도시하고;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 모듈의 대표적인 등축도를 도시하고;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 모듈의 분해된 등축도를 도시하고;
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 모듈을 위에서 내려다본 것을 도시하고;
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 모듈의 단면을 도시하고;
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 모듈의 단면을 도시하고;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리로부터 방출된 광을 지향시키는 한 방법의 대표적인 플로우차트를 도시하고;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 LED 모듈을 형성하는 한 방법의 대표적인 플로우차트를 도시한다.
본 발명은 집중된 광 출력 윈도우를 갖는 LED 모듈을 제공한다. LED 어셈블리의 제1 출력 윈도우로부터(예를 들어, 복수의 LED들로부터) 출력된 광이 광 지향 요소의 입력 윈도우로 통과되고 광 지향 요소의 제2의 더 작은 출력 윈도우로부터 방출되게 재지향(redirect)된다. 이러한 크기의 차이는 이로써 광 지향 요소에 의해 출력된 광을 집중시킨다. (광 지향 요소의) 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우에 실질적으로 수직이므로, 특정한 차원에서의 LED 어셈블리의 크기가 제2 출력 윈도우의 크기에 의해 반드시 제한되지는 않게 한다.
유사하거나 동일한 특징들은 동일한 참조 번호들을 사용하여 식별될 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 모듈(1)의 기본 구조가 도 1-3을 참조하여 이해될 수 있다. 도 1은 제2 출력 윈도우(125)를 향하여 볼 때의 LED 모듈(1)의 단면을 도시한다.
LED 모듈(1)은 기판(160) 상에 장착된 LED 어셈블리(110)를 포함한다. LED 어셈블리는 광을 방출하도록 각각 적응된, 복수의 발광 다이오드들, LED들(예를 들어, 제1 LED(112), 제2 LED(114) 및 제3 LED(116))를 포함함으로써, 전체 LED 어셈블리가 광을 방출하게 한다. 광 지향 요소(120)는 LED 어셈블리에 의해 방출된 광을 수신하도록 배치되고 이 광을 광 지향 어셈블리의 면 또는 단부(즉, 제2 출력 윈도우(125))에서 출력되게 지향하도록 구성된다. 기판(160)은 선택적 특징이라(즉, LED 어셈블리와 광 지향 요소는 독립된 칩일 수 있다)는 것이 명백할 것이다.
복수의 LED들은 한 줄의 LED들로서 혹은 LED들의 분산된 어레이로서 형성될 수 있다.
본 실시예에서, LED 모듈은 인케이싱 몰드(150)의 선택적 특징을 포함한다. 인케이싱 몰드(150)는 LED 모듈로부터 빠져나가는 광을 양을 감소시키기 위해 LED 어셈블리(110) 및 광 지향 요소(120)를 충분히 덮도록 구성된다. 예를 들어, 인케이싱 몰드(150)는 어떤 잠재적인 빠져나가는 광을 LED 어셈블리 및/또는 광 지향 요소 내로 다시 반사하도록 구성되는 반사 표면일 수 있다. 인케이싱 몰드는 광이 제2 출력 윈도우에서 LED 모듈로부터 출력되게 하도록 구성된다.
도 2 및 도 3을 구체적으로 참조하면, LED 모듈(1)의 동작이 보다 쉽게 이해될 수 있다. 도 2는 LED 어셈블리(110)에의 광 지향 요소(120)의 배치를 보다 분명히 확인시켜 주는 LED 모듈(1)의 등축도를 제공한다. 도 3은 도 2의 등축도의 분해도이다. 도 2 및 도 3은 내부 소자들을 드러내기 위해, 반을 잘라서 디바이스를 도시한 디바이스를 통한 단면들이다.
LED 어셈블리로부터 방출된 광은 적어도 제1 방향(301)으로 (예를 들어, LED 어셈블리의 상부 표면 상의) 제1 출력 윈도우(115)를 통해 통과하는 것으로 생각될 수 있다. 광 지향 요소(120)는 제1 출력 윈도우(115)를 통해 방출된 광을 (예를 들어, 광 지향 요소(125)의 하측 상의 또는 하부 표면 상의) 제1 입력 윈도우(123)에서 수신하도록 배치된다. 광 지향 요소는 제1 입력 윈도우를 통해 수신된 광을 제2 출력 윈도우(125)로부터 출력되게 지향하도록 구성된다.
제1 출력 윈도우(115)는 LED 어셈블리(110)의 면 또는 표면으로서 형성될 수 있고, 또는 LED들에 의해 방출된 광이 통과하는 가상 평면을 간단히 나타낼 수 있다.
제1 입력 윈도우(123) 및 제2 출력 윈도우(125)는 광 지향 요소(120)의 각각의 면 또는 표면으로서 형성될 수 있다. 그러므로 광 지향 요소는 복수의 표면들 또는 면들을 갖는 단일 편의 재료로부터 형성될 수 있고, 제1 표면 또는 면은 LED 어셈블리로부터 광을 수신하도록 배치되고 제2 표면 또는 면은 재지향된 광을 광 지향 요소로부터 출력하도록 배치된다.
바람직하게는, 제1 입력 윈도우(123)와 제1 출력 윈도우(115)는 동일한 면적을 갖고 동일한 형상으로 형성된다.
본 실시예에서, 광이 제2 출력 윈도우(125)에서만 LED 모듈로부터 방출되는 것을 보장하기 위해, (선택적) 인케이싱 몰드(150)는 광 빠져나감을 방지하지 위해 광 지향 요소(120) 및 LED 어셈블리(110)의 다른 표면들 또는 면들을 덮도록 구성된다.
바꾸어 말하면, 광의 지향은 광이 예를 들어, 특정한 표면(예를 들어, 제2 출력 윈도우(125))에서만 LED 모듈로부터 방출되게 하도록 형성될 수 있는 인케이싱 몰드의 지원으로 수행될 수 있다. 따라서, 인케이싱 몰드는 광이 제2 출력 윈도우에 도달할 때까지 광 지향 요소 내에서 리바운드되도록 광 지향 요소(120)의 표면들에서 (표면이 제2 출력 윈도우 표면이 아닐 때) 광을 반사할 수 있다.
인케이싱 몰드는 예를 들어, 포일 지원 몰딩 방법에 의해 형성될 수 있다. 다른 또는 추가의 실시예들에서, 인케이싱 몰드는 LED 어셈블리 및/또는 광 지향 요소 위의 고 반사 코팅으로서 형성될 수 있다.
인케이싱 몰드(150)는 단지 선택적 특징이고, 광 지향 요소(120)는 또한/혹은 예를 들어, 내부 전반사에 기초하여 동작할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 광은 광 지향 요소의 재료와 (광 지향 요소의) 외부 재료(예를 들어, 공기) 간의 굴절률 차이로 인해 광 지향 요소(120) 내로 내부적으로 되 반사될 수 있다. 광 지향 요소의 특정한 표면은 광이 광 지향 요소로부터 빠져나가게 하기 위해 광을 내부적으로 반사하지 않도록 구성될 수 있다(예를 들어, 표면은 주름지고/지거나 반사 방지 코팅으로 코팅될 수 있다). 이 특정한 표면은 그럼으로써 제2 출력 윈도우로서 기능할 수 있다.
광 지향 요소는 제2 출력 윈도우(125)가 제1 출력 윈도우(115)에 실질적으로 수직인 평면에 있도록 형성되고 배치된다. 바꾸어 말하면, 제1 출력 윈도우에 수직인 제1 방향(301)으로 광이 방출되고, 제1 방향(301)의 광에 실질적으로 수직인 제2 방향(302)으로 방출되게 재지향된다.
제1 출력 윈도우에 실질적으로 수직인 평면에 제2 출력 윈도우를 배치하는 것은 특정 방향(예를 들어, 길이, 폭 및/또는 높이)에서의 LED 어셈블리의 면적 또는 크기가 제2 출력 윈도우(즉, LED 모듈의 출력 윈도우)의 면적에 의해 반드시 한정 혹은 제한되게 하지 않는다. 이것은 히트싱크 및/또는 추가의 LED들용의 더 큰 면적이 LED 모듈의 효율/광도를 개선시키기 위해 제공되게 할 수 있다.
예를 들어, LED 모듈은 2차원으로 한정될 수 있지만(예를 들어, LED 모듈의 폭 및 높이는 제2 출력 윈도우의 원하는 크기를 위해 가용한 풋프린트에 의해 한정될 수 있지만), 임의의 깊이/길이로 될 수 있다. 제1 출력 윈도우(및 따라서, 예를 들어, LED 어셈블리)를 제2 출력 윈도우에 수직으로 배치하는 것은 LED 어셈블리가 깊이 방향으로 연장하게 하여, 보다 많은 수의 LED들이 LED 어셈블리 상에 배치되게 한다(그러므로 LED 모듈 당 출력을 위해 가용한 광이 증가한다).
제2 출력 윈도우(125)는 면적이 제1 출력 윈도우(115)보다 작다. 예를 들어, 제2 출력 윈도우(125)의 영역의 크기는 제1 출력 윈도우의 영역의 크기의 반보다 크지 않고, 예를 들어 1/4보다 크지 않고, 예를 들어 1/10보다 크지 않을 수 있다. 이러한 면적의 차이는 LED 어셈블리(110)에 의해 방출된 광을 보다 작은 영역 내로 집중시켜서, LED 모듈에 의해 출력된 광의 유효 광 세기/조도(룩스 또는 lm/m-2)를 증가시키는 것으로 생각될 수 있다.
단지 예로서, 제2 출력 윈도우(125)는 0.1㎟의 면적을 가질 수 있고 제1 출력 윈도우(115)는 1.0㎟의 면적을 가질 수 있다. 100%의 광학 효율 재지향(optical efficiency redirection)을 가정하면(즉, LED 어셈블리에 의해 출력된 모든 광은 광 지향 요소에 의해 재지향됨) 유효 광 세기의 10배 증가가 실현된다.
제1 출력 윈도우(115)를 제2 출력 윈도우(125)보다 큰 면적을 갖게 하면 추가의 LED들이 LED 어셈블리 내에 배치될 수 있어서, LED 모듈에 의해 출력될 가용한 광을 증가시킨다. 그러므로, 주어진 또는 소정의 LED 모듈 출력 윈도우 크기(예를 들어, 출력 윈도우는 0.1㎟의 크기를 갖는 것이 요구됨)에 대해, 보다 큰 크기의 LED 어셈블리가 제공될 수 있고(예를 들어, 10㎟, 예를 들어, 20㎟ 이상), 그럼으로써 보다 많은 수의 LED들이 이전의 제품들보다 더 많은 광이 출력 윈도우 크기로부터 출력되도록 배치되게 한다.
한 예시적인 광 지향 요소는 광 지향 요소에 의해 수신된 광을 광 지향 요소 내에 산란시키기 위해 광 산란 입자들 또는 반사 입자들(예를 들어, 액정들 또는 TiO2)을 포함할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 수신된 광이 (제2 출력 윈도우를 포함하는) 광 지향 요소의 모든 표면들에 지향되게 할 수 있다. 실시예들에서, 광은 제2 출력 윈도우를 통해서만 LED 모듈로부터 빠져나갈 수 있고, 예를 들어, LED 모듈의 다른 표면들은 인케이싱 몰드/고 반사 코팅에 의해 또는 내부 전반사로 인해 덮힌다. 이러한 실시예들에서, 반사된 광은 광 산란 또는 반사 입자들에 의해 재산란될 수 있다. 그러므로, 광은 전체적으로, 제2 출력 윈도우로 지향될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 광 지향 요소(120)는 파장 변환 재료(예를 들어, 인광체 입자들 또는 형광 재료)를 부가적으로 또는 다른 경우에 포함할 수 있음으로써 변환 요소로서 기능한다. 이러한 예시적인 실시예들에서, 광 지향 요소는 입력 윈도우에서 제1 범위의 파장들을 갖는 광을 수신할 수 있어서, 파장 변환 재료가 여기되게 한다. 이것은 파장 변환 재료가 제2의 상이한 범위의 파장들을 갖는 광을 방출하게 할 수 있다. 제1 범위를 갖는 광과 제2 범위를 갖는 광이 혼합될 수 있어서, 보다 큰 전체 범위의 파장들을 갖는 광이 제2 출력 윈도우로부터 출력된다.
단지 예로서, LED 어셈블리의 제1(112), 제2(114) 및 제3 (116) LED들은 (예를 들어, GaN을 포함하는) 고 밝기 청색 LED들일 수 있다. 이러한 실시예들에서, 광 지향 요소(120)에 의해 수신된 광은 청색일 수 있다. 광 지향 요소 내의 인광체 입자들이 여기될 수 있어서, 인광체 입자들이 황색 광을 방출하게 한다. 그러므로 광 지향 요소는 청색 광과 황색 광을 포함하는(예를 들어, 백색 광을 포함하는) 광을 제2 출력 윈도우에서 출력할 수 있다.
파장 변환 재료들은 또한 광 산란 입자들로서 작용할 수 있다(예를 들어, 파장 변환 재료에 의해 방출된 광은 임의의 방향으로 될 수 있다).
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 모듈(4)을 위에서 내려다본 도면이다. LED 모듈(4)의 구조는 함께 결합된 기판(460), LED 어셈블리(410) 및 광 지향 요소(420)를 포함하는, 도 1-3을 참조하여 설명된 LED 모듈과 유사하다. 간결성을 위해, 상이하게 실시되거나 아직 설명되지 않은 그런 특징들만이 이후에 설명될 것이다. 그러므로, LED 어셈블리(410) 및 광 지향 요소(420)는 앞서 설명된 것과 동일한 방식으로 일반적으로 동작하는 것으로 생각될 수 있다.
본 실시예의 광 지향 요소(420)는 삼각 프리즘의 형상이다. 바꾸어 말하면, 광 지향 요소(420)는 웨지형일 수 있다. 제2 출력 윈도우는 웨지형 광 지향 요소의 기부로서 형성될 수 있어서, 광 지향 요소(420)의 제1 단부(421)(즉, 제2 출력 윈도우가 형성되는 단부)는 제1 단부(421)에 대향하고 마주하는 광 지향 요소(420)의 제2 단부(422)보다 넓다.
바꾸어 말하면 광 지향 요소(420)는 삼각 프리즘의 형상으로 형성될 수 있어서, 광 지향 요소(420)의 제1 단부(421)는 광 지향 요소(420)의 제2 단부(422)보다 면적이 크고, 제2 출력 윈도우는 광 지향 요소의 제1 단부에 형성된다.
이러한 형상의 광 지향 요소는 여기서 변환기 요소 내부의 광의 지향성을 제2 출력 윈도우를 향해 최적화하는 것으로 인식된다. 이것은 웨지형 광 지향 요소를 포함하지 않는 LED 모듈에 비해, LED 모듈(4)의 광학 수집 및 전체적인 효율(optical collection and overall efficiency)을 개선시킨다.
도 4에 또한 표시된 것은 LED 어셈블리(410)에 접속된 제1 접속 와이어(490) 및 제2 접속 와이어(491)이다. 이러한 제1(490) 및 제2(491) 접속 와이어들은 예를 들어, LED 어셈블리에 전력을 제공하고 LED 어셈블리의 복수의 LED들의 스위칭을 제어할 수 있다. 임의 수의 접속 와이어들이 LED 어셈블리에 제공될 수 있고, 이러한 접속 와이어들은 예를 들어, 기판(460)의 양태로서 형성될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
LED 모듈(4)은 또한 LED 모듈에서 빠져나가는 광의 양을 감소시키도록(즉, 제2 출력 윈도우를 통해 방출되지 않은 LED 모듈로부터 방출된 광의 양을 감소시키도록) 인케이싱 몰드(도시 안됨)를 구비할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
이제 도 5를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 모듈(5)이 설명된다. LED 모듈(5)은 제1 및 제2 서브 모듈들(501, 502)을 갖는다. 제1 서브 모듈(501)은 본 발명의 제1 실시예를 참조하여 설명된 것과 같이 형성된 제1 광 지향 요소(120), 제1 LED 어셈블리(110) 및 제1 인케이싱 몰드(150)를 포함한다. 간결성을 위해, 상이하게 실시되거나 아직 설명되지 않은 그런 특징들만이 이후에 설명될 것이다.
제2 서브 모듈(502)은 제2 광 지향 요소(520), 제2 LED 어셈블리(510) 및 제2 인케이싱 몰드(550)를 포함한다. 제2 광 지향 요소는 광이 제2 광 지향 요소의 제2 입력 윈도우(523)에서 (제2 LED 어셈블리의 제3 출력 윈도우(515)로부터) 수신되도록 제1 광 지향 요소와 유사하게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 광 지향 요소는 이 수신된 광을 제2 광 지향 요소의 제4 출력 윈도우(525)로 지향한다.
제1(110) 및 제2(510) LED 어셈블리들은 둘 다 동일한 단일 기판(560) 상에 장착되고, 단일 기판은 가요성 재료를 포함한다. 가능한 가요성 재료들은 폴리머들, 예를 들어 폴리이미드, 폴리에틸렌 및/또는 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함할 수 있다. 기판의 전체는 실시예들에서 가요성일 수 있으므로, 기판은 단일 가요성 부분으로 이루어진다.
그러므로 제1 서브 모듈(501) 및 제2 서브 모듈(502)이 있고, 여기서 각각의 서브 모듈은 동일한 기판(560) 상에 장착되고 각각의 서브 모듈은 각각의 LED 어셈블리, 광 지향 요소 및 인케이싱 몰드를 포함하는 것으로 고려될 수 있다.
본 실시예의 단일 기판(560)은 실질적으로 가요성 재료로 형성되므로, 기판(560)은 제1 및 제2 광 지향 요소가 맞대어 배치되게 굽어질 수 있다. 바꾸어 말하면, 제1 및 제2 광 지향 요소들은 서로 인접하게(예를 들어, 근사-제로 간격(near-zero separation)을 가짐) 나란히 뻗도록 배치될 수 있어서, 제1 및 제2 광 지향 요소들의 각각의 광 출력 영역들(즉, 제2 광 출력 영역(125) 및 제4 광 출력 영역(525))은 광이 LED 모듈로부터 출력되는 단일 응집 영역으로서 생각될 수 있다.
각각의 광 지향 요소의 상부 표면(예를 들어, 제1 광 지향 요소(120)의 상부 표면(127) 및 제2 광 지향 요소의 상부 표면(527))이 있는 것으로 고려될 수 있고, 상부 표면들은 서로 나란히 뻗도록 배치되는 광 지향 요소들의 표면들로서 식별된다.
적어도 하나의 실시예에서, 각각의 해당 서브 모듈(501, 502)의 인케이싱 몰드(150, 550)는 각각의 해당 광 지향 요소(120, 520)의 상부 표면을 덮지 않도록 구성된다. 바꾸어 말하면, 각각의 서브 모듈의 인케이싱 몰드는 제1(501) 및 제2(502) 서브 모듈의 광 지향 요소들(120, 520) 사이에 배치되지 않도록 형성될 수 있다.
(단일의 더 큰 출력 영역을 형성하도록) 2개의 각각의 광 출력 영역들을 이 방식으로 함께 배치하면 각각의 LED 어셈블리들에 가용하게 되는 열 발산을 감소시키지 않고, 특정 또는 선택된 영역으로부터 광 출력의 전체적인 증가를 유리하게 가능하게 한다(즉, 각각의 LED 어셈블리와 단일 기판 사이에 열 경로가 여전히 형성된다). 게다가, 증가된 열 발산 영역 또는 전체적인 LED 어셈블리 크기는 원하는 LED 모듈 출력 윈도우 크기를 위해 가용하게 된다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 모듈(6)의 단면을 도시하고, 여기서 LED 모듈(6)은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 모듈(5)을 참조하여 설명된 것과 유사하거나 동일한 특징들을 포함한다. 간결성을 위해, 상이하게 실시되거나 아직 설명되지 않은 그런 특징들만이 이후에 설명될 것이다.
제1(501) 및 제2(502) 서브 모듈들이 장착되는 단일 기판은 제1 기판 부분(661), 제2 기판 부분(662) 및 제3 기판 부분(663)으로 분리 또는 분할된다. (각각의 서브 모듈이 장착될 수 있는) 제1(661) 및 제3(663) 기판 부분들은 반드시 가요성 재료로 만들어지지 않지만, 오히려 보다 기계적으로 강성인 재료(예를 들어, AlN, Al2O3, 세라믹 또는 금속 코어 인쇄 회로 기판들)로 만들어질 수 있다. 본 실시예에서, 제2 기판 부분(662)은 제2 기판 부분이 제1 및 제2 광 지향 요소들이 서로 나란히 그리고 마주하여 배치되게 하도록 굽어질 수 있도록 충분히 가요성인 재료로 만들어질 수 있다. 바꾸어 말하면, 제2 기판 부분은 기판이 이어질 수 있도록 기판의 가요성 부분으로서 고려될 수 있다.
그러므로, 제1 및 제2 LED 어셈블리들이 장착되는 단일 기판은 모두 가요성 재료로 만들어질 필요가 없고, 기판은 대신에 제1과 제2 광 지향 요소들이 맞대어 배치되게 하도록 충분히 가요성인 재료를 포함할 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
임의 수의 LED 서브 모듈들이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서 단일 기판 상에 장착될 수 있다는 것을 통상의 기술자는 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 4개의 서브 모듈들이 제공될 수 있고, 제1 및 제2 서브 모듈들은 서로 인접하여 배치되고, 제3 및 제4 서브 모듈들은 서로 인접하여 배치된다.
이제 도 7을 참조하여 (예를 들어, 복수의 LED들을 포함하는) LED 어셈블리의 제1 출력 윈도우에 의해 방출된 광을 지향시키는 방법으로서, 광 지향 요소의 제1 입력 윈도우에 의해 수신되게 LED 어셈블리의 출력 윈도우로부터의 (제1 범위의 파장들을 갖는) 광을 방출하는 단계(705)를 더 포함한다. 방법은 다음에 광 지향 요소의 제1 입력 윈도우에서 광을 수신하는 단계(710), 및 제1 입력 윈도우로부터의 광을 광 지향 요소의 제2 출력 윈도우로 지향시키는 단계(720)를 포함하고, 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우의 평면에 실질적으로 수직인 평면에 있고 제2 출력 윈도우는 제1 출력 윈도우보다 작은 면적을 갖는, 방법이 설명된다.
선택적으로, 방법은 제2 출력 윈도우에서 출력된 광이 제1 입력 윈도우에서 수신된 광보다 더 큰 범위의 파장들을 갖도록, 광 지향 요소의 제1 입력 윈도우에 수신된 광과 상이한 범위의 파장들을 갖는 추가 광을 방출하는 단계(730)를 더 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, LED 모듈을 형성하는 방법이 쉽게 이해될 수 있다.
방법은 복수의 LED들을 포함하는 LED 어셈블리를 제공하는 단계(810)를 포함하고, LED 어셈블리는 상기 복수의 LED들에 의해 방출된 광이 출력되는 제1 출력 윈도우를 갖는 한다. 방법은 또한 제1 입력 윈도우 및 제2 출력 윈도우를 포함하는 광 지향 요소를 제공하는 단계(820) - 광 지향 요소는 제1 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 제2 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고 제2 출력 윈도우는 제1 입력 윈도우보다 작은 면적을 가짐 - 및 제1 출력 윈도우로부터 출력된 광을 제1 입력 윈도우에서 수신하도록 광 지향 요소 입력 윈도우를 배치하는 단계(830)를 포함한다.
선택적으로, 방법은 광 누출을 감소시키기 위해 인케이싱 몰드로 LED 어셈블리 및 광 지향 요소를 인케이싱하는 단계(840)를 더 포함할 수 있고, 인케이싱 몰드는 제2 출력 윈도우를 덮지 않도록 형성되어, 제2 출력 윈도우에서 LED 모듈로부터 광이 출력될 수 있게 한다.
적어도 하나의 실시예에서, 방법은 복수의 LED들을 포함하는 추가의 LED 어셈블리를 제공하는 단계(815) - 추가의 LED 어셈블리는 상기 복수의 LED들에 의해 방출된 광이 출력되는 제3 출력 윈도우를 가짐 -; 및 제2 입력 윈도우 및 제4 출력 윈도우를 포함하는 추가의 광 지향 요소를 제공하는 단계(825) - 광 지향 요소는 제2 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 제4 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고 제4 출력 윈도우는 제3 출력 윈도우보다 작은 면적을 가짐 -; 및 제3 출력 윈도우로부터 출력된 광을 제2 입력 윈도우에서 수신하도록 추가의 광 지향 요소 입력 윈도우를 배치하는 단계(835)를 더 포함한다.
유사하게, 선택적 실시예에서, 방법은 광 누출을 감소시키기 위해 인케이싱 몰드로 추가의 LED 어셈블리 및 추가의 광 지향 요소를 인케이싱하는 단계(845)를 더 포함할 수 있고, 인케이싱 몰드는 제4 출력 윈도우를 덮지 않도록 형성되어, 제4 출력 윈도우에서 LED 모듈로부터 광이 출력될 수 있게 한다.
선택적으로, 광 지향 요소는 LED 어셈블리에 직접 결합되고/되거나 추가의 광 지향 요소는 추가의 LED 어셈블리에 직접 결합된다.
적어도 하나의 추가의 실시예들에서, 방법은 가요성 부분을 포함하는 단일 기판 상에 LED 어셈블리 및 추가의 LED 어셈블리를 장착하는 단계(850) - 가요성 부분은 광 지향 요소 및 추가의 광 지향 요소가 맞대어 배치될 수 있도록 충분히 굽어질 수 있도록 구성됨 -; 및 광 지향 요소와 추가의 광 지향 요소가 맞대어 배치되도록 가요성 부분을 굽히는 단계(860)를 포함한다.
광 변환을 제공하기에 적합한 인광체 재료들이 광범위하게 가용하다.
도면, 개시내용, 및 첨부된 청구범위를 연구한다면, 청구된 발명을 실시하는 데 있어서의 통상의 기술자에 의해 개시된 실시예들에 대한 변화들이 이해되고 이루어질 수 있다. 청구항들에서, 단어 "포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, 단수 표현은 복수를 배제하지 않는다. 소정의 수단들이 상호 상이한 종속 청구항들에 나열된다는 사실만으로 이 수단들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 청구항들에서의 임의의 참조 부호들이 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (10)

  1. 발광 다이오드 모듈(1)로서,
    복수의 발광 다이오드들(112, 114, 116)을 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드들에 의해 방출된 광이 출력되는 제1 출력 윈도우(115)를 갖는 발광 다이오드 어셈블리(110);
    제1 입력 윈도우(123) 및 제2 출력 윈도우(125)를 포함하고, 상기 제1 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 상기 제2 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되는 광 지향 요소(light directing element)(120)
    - 상기 광 지향 요소는 상기 제1 출력 윈도우로부터 출력된 광을 상기 제1 입력 윈도우에서 수신하도록 배치되고;
    상기 제2 출력 윈도우는 상기 제1 출력 윈도우보다 작은 면적을 갖고;
    상기 제2 출력 윈도우는 상기 제1 출력 윈도우의 평면에 실질적으로 수직인 평면에 있음 -;
    복수의 추가의 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 복수의 추가의 발광 다이오드들에 의해 방출된 광이 출력되는 제3 출력 윈도우(515)를 갖는 추가의 발광 다이오드 어셈블리(510); 및
    제2 입력 윈도우(523) 및 제4 출력 윈도우(525)를 포함하고, 상기 제2 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 상기 제4 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되는 추가의 광 지향 요소(520)
    를 포함하고,
    상기 추가의 광 지향 요소는 상기 제3 출력 윈도우로부터 출력된 광을 상기 제2 입력 윈도우에서 수신하도록 배치되고;
    상기 제4 출력 윈도우는 상기 제3 출력 윈도우보다 작은 면적을 갖고;
    상기 제4 출력 윈도우는 상기 제3 출력 윈도우의 평면에 실질적으로 수직인 평면에 있고;
    상기 광 지향 요소와 상기 추가의 광 지향 요소는 상기 제1 입력 윈도우에 대향하는 상기 광 지향 요소의 상부 표면(127)과 상기 제2 입력 윈도우에 대향하는 상기 추가의 광 지향 요소의 상부 표면(527)이 서로 마주하도록 배치되고;
    상기 발광 다이오드 어셈블리와 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리는 둘 다 가요성 부분을 포함하는 단일 기판(560) 상에 장착되는 발광 다이오드 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 지향 요소는 상기 발광 다이오드 어셈블리의 상기 제1 출력 윈도우로부터 출력된 광이 상기 광 지향 요소의 상기 제1 입력 윈도우 내로 직접 결합되도록 상기 발광 다이오드 어셈블리에 직접 결합되고/되거나, 상기 추가의 광 지향 요소는 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리의 상기 제3 출력 윈도우로부터 출력된 광이 상기 추가의 광 지향 요소의 상기 제2 입력 윈도우에 직접 결합되도록 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리에 직접 결합되는 발광 다이오드 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발광 다이오드 어셈블리 및 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리는 가요성 기판(160) 상에 장착되는 발광 다이오드 모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광 지향 요소는 그리고 상기 추가의 광 지향 요소는 각각 상기 제1 입력 윈도우에서 그리고 상기 제2 입력 윈도우에서 각각 제1 파장의 광을 수신할 때, 상기 제2 출력 윈도우에서 그리고 상기 제4 출력 윈도우에서 각각 출력된 광이 상기 제1 입력 윈도우에서 그리고 상기 제2 입력 윈도우에서 각각 수신된 광보다 더 큰 범위의 파장들을 갖도록 상이한 파장을 갖는 추가 광을 방출하도록 추가로 구성되는 발광 다이오드 모듈.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 어셈블리 및 광 지향 요소로부터 그리고 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리 및 추가의 광 지향 요소로부터 각각 광 누출을 감소시키기 위해 상기 발광 다이오드 어셈블리 및 상기 광 지향 요소를 그리고 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리 및 상기 추가의 광 지향 요소를 각각 인케이싱하도록 구성되는 인케이싱 몰드(encasing mould)(150)를 더 포함하고,
    상기 인케이싱 몰드는 상기 제2 출력 윈도우를 그리고 상기 제4 출력 윈도우를 각각 덮지 않도록 형성되어, 상기 제2 출력 윈도우에서 그리고 상기 제4 출력 윈도우에서 각각 상기 발광 다이오드 모듈로부터 광이 출력될 수 있게 하는 발광 다이오드 모듈.
  6. 발광 다이오드 모듈을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은
    복수의 발광 다이오드들을 포함하는 발광 다이오드 어셈블리를 제공하는 단계(810) - 상기 발광 다이오드 어셈블리는 상기 복수의 발광 다이오드들에 의해 방출된 광이 출력되는 제1 출력 윈도우를 가짐 -;
    제1 입력 윈도우 및 제2 출력 윈도우를 포함하는 광 지향 요소를 제공하는 단계(820) - 상기 광 지향 요소는 상기 제1 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 상기 제2 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고 상기 제2 출력 윈도우는 상기 제1 출력 윈도우보다 작은 면적을 가짐 -;
    상기 제1 출력 윈도우로부터 출력된 광을 상기 제1 입력 윈도우에서 수신하도록 상기 광 지향 요소를 배치하는 단계(830);
    복수의 추가의 발광 다이오드들을 포함하는 추가의 발광 다이오드 어셈블리를 제공하는 단계(815) - 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리는 상기 복수의 추가의 발광 다이오드들에 의해 방출된 광이 출력되는 제3 출력 윈도우를 가짐 -;
    제2 입력 윈도우 및 제4 출력 윈도우를 포함하는 추가의 광 지향 요소를 제공하는 단계(825) - 상기 광 지향 요소는 상기 제2 입력 윈도우에서 광을 수신하고 수신된 광을 상기 제4 출력 윈도우에서 출력되게 지향하도록 구성되고 상기 제4 출력 윈도우는 상기 제3 출력 윈도우보다 작은 면적을 가짐 -;
    상기 제3 출력 윈도우로부터 출력된 광을 상기 제2 입력 윈도우에서 수신하도록 상기 추가의 광 지향 요소를 배치하는 단계(835);
    가요성 부분을 포함하는 단일 기판 상에 상기 발광 다이오드 어셈블리 및 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리를 장착하는 단계(850) - 상기 가요성 부분은 상기 광 지향 요소와 상기 추가의 광 지향 요소가 맞대어 배치될 수 있도록 충분히 굽어질 수 있도록 구성됨 -; 및
    상기 제1 입력 윈도우에 대향하는 상기 광 지향 요소의 상부 표면(127)과 상기 제2 입력 윈도우에 대향하는 상기 추가의 광 지향 요소의 상부 표면(527)이 서로 마주할 수 있게 상기 광 지향 요소와 상기 추가의 광 지향 요소가 배치되도록 상기 가요성 부분을 굽히는 단계(860)
    를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광 지향 요소는 그리고 상기 추가의 광 지향 요소는 각각 상기 제1 입력 윈도우에서 그리고 상기 제2 입력 윈도우에서 각각 제1 파장의 광을 수신할 때, 상기 제2 출력 윈도우에서 그리고 상기 제4 출력 윈도우에서 각각 출력된 광이 상기 제1 입력 윈도우에서 그리고 상기 제2 입력 윈도우에서 각각 수신된 광보다 더 큰 범위의 파장들을 갖도록 상이한 파장을 갖는 추가 광을 방출하도록 추가로 구성되는 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    광 누출을 감소시키기 위해 인케이싱 몰드로 상기 발광 다이오드 어셈블리 및 상기 광 지향 요소를 그리고 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리 및 상기 추가의 광 지향 요소를 각각 인케이싱하는 단계(840)를 포함하고, 상기 인케이싱 몰드는 상기 제2 출력 윈도우를 그리고 상기 제4 출력 윈도우를 각각 덮지 않도록 형성되어, 상기 제2 출력 윈도우에서 그리고 상기 제4 출력 윈도우에서 각각 상기 발광 다이오드 모듈로부터 광이 출력될 수 있게 하는 방법.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1 입력 윈도우가 상기 제1 출력 윈도우에 직접 결합되도록 상기 광 지향 요소를 상기 발광 다이오드 어셈블리에 장착하는 단계;
    상기 제2 입력 윈도우가 상기 제3 출력 윈도우에 직접 결합되도록 상기 추가의 광 지향 요소를 상기 추가의 발광 다이오드 어셈블리에 장착하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 삭제
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