KR102632501B1 - 비규격 발광 다이오드를 활용하여 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템 및 방법 - Google Patents

비규격 발광 다이오드를 활용하여 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법은, 보유 중인 재고 발광 다이오드의 규격 정보 및 수량 정보를 획득하는 단계; 복수개의 발광 다이오드들이 실장될 발광 다이오드 모듈의 목표 규격 정보와 이에 실장될 발광 다이오드들의 수량 정보를 획득하는 단계; 재고 발광 다이오드 중에서 발광 다이오드 모듈에 사용될 발광 다이오드로서, 목표 규격을 만족하지 않는 비규격 발광 다이오드에 대한 규격 정보 및 수량 정보를 획득하는 단계; 및 재고 발광 다이오드 중에서 비규격 발광 다이오드와 조합하여 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 단계를 포함한다.

Description

비규격 발광 다이오드를 활용하여 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR IMPLEMENTING TARGET STANDARD FOR LIGHT EMITTING DIODE MODULE USING NON-STANDARD LIGHT EMITTING DIODES}
본 발명은 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설정된 규격을 만족하지 못하는 비규격 발광 다이오드를 활용하여 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 순방향 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자이다. 발광 다이오드는 소비 전력도 낮고, 긴 수명과 빠른 응답 속도를 가지고 있어 디스플레이 장치, 차량용 램프, 일반 조명 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다. 이러한 발광 다이오드는 크기가 작기 때문에 단독으로 이용되기 보다는 다수개의 발광 다이오드를 기판 상에 실장하여 모듈 형태로 주로 이용되고 있다.
한편, 발광 다이오드 모듈의 목표 규격, 예를 들면 색온도나 광량이 정해지면 상기 규격을 만족하는 발광 다이오드들만으로 발광 다이오드 모듈을 제작하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 발광 다이오드 모듈의 목표 색온도가 5700K이면, 색온도가 5700K인 발광 다이오드들만을 이용해 모듈을 제작하게 된다. 따라서, 설정된 규격에서 벗어난 발광 다이오드들은 그대로 폐기되거나 재고로 분류되어 경제적 손실을 야기하게 된다. 특히, 발광 다이오드는 특정 규격을 상정하고 제조를 하더라도 제조된 발광 다이오드가 상기 규격을 벗어나는 못하는 경우가 많이 발생하기 때문에, 버려지는 발광 다이오드를 최소화하기 위한 다양한 방법들이 제안되고 있다.
국내 등록특허 제10-2244684호는 본 출원인의 선행 특허로서, 설정된 규격을 만족하지 못하는 발광 다이오드들을 활용해 목표 규격을 충족시킬 수 있는 발광 다이오드 모듈을 제안하고 있다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 모듈의 짝수열에는 목표 규격에서 벗어난 비규격 발광 다이오드들을 배치하고, 홀수열에는 상기 비규격 발광 다이오드를 보완할 수 있는 발광 다이오드(이하에서는 ‘보상 발광 다이오드’라 한다)들을 배치함으로써 전체적으로 목표 규격을 충족할 수 있도록 구성하였다. 이와 다르게, 발광 다이오드 모듈의 짝수행에 목표 규격에서 벗어난 비규격 발광 다이오드들을 배치하고, 홀수행에는 상기 비규격 발광 다이오드를 보완할 수 있는 보상 발광 다이오드들을 배치할 수도 있다. 이는 도 2에 도시되어 있다. 이와 같이 비규격 발광 다이오드를 이용해 목표 규격을 총족하도록 발광 다이오드 모듈을 구성함으로써, 버려지는 발광 다이오드를 활용할 수 있고 재고 발생을 획기적으로 감소시킬 수 있다.
한편, 위와 같은 방법으로 비규격 발광 다이오드를 활용해 발광 다이오드 모듈을 제작하고자 하는 경우, 보상 발광 다이오드의 규격을 어떻게 선택해야 하는지 결정하는 것이 쉽지 않다는 문제점이 있다. 발광 다이오드는 다양한 규격들을 가지고 있으며, 각 규격 별로도 수많은 등급(rank)을 가지고 있어 그 종류가 무수히 많기 때문이다. 즉, 발광 다이오드의 종류가 너무 많기 때문에, 어떤 발광 다이오드들을 조합해야 목표 규격을 달성할 수 있는지 판단하는 것이 쉽지 않은 것이다. 또한, 발광 다이오드 모듈 제작 업체의 경우 보유하고 있는 발광 다이오드 수량도 너무 많기 때문에, 보상 발광 다이오드의 규격을 확정하더라도 그 재고가 충분한지 여부를 파악하는 것도 쉽지 않은 상황이다. 따라서, 적은 비용과 노력으로 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현할 수 있도록 보상 발광 다이오드의 선택을 도와줄 수 있는 시스템이나 방법이 필요한 상황이다.
한국 등록특허 제10-2244684호(2021.04.20. 등록)
본 발명의 과제는 비규격 발광 다이오드를 활용해 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현할 수 있도록 보상 발광 다이오드의 선택을 도와줄 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. 특히, 현재 보유하고 있는 발광 다이오드의 재고 중에서, 목표 규격을 충족하는 최적의 보상 발광 다이오드를 제안함으로써 비규격 발광 다이오드의 활용성을 극대화할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 최적의 보상 발광 다이오드를 제안하는 것에서 그치지 않고, 다양한 규격들 중에서 사용자가 직접 우선 순위를 지정할 수 있도록 함으로써, 사용 목적이나 장치의 특성에 맞추어 최적의 발광 다이오드를 활용할 수 있도록 제안할 수 있는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법은, 보유 중인 재고 발광 다이오드의 규격 정보 및 수량 정보를 획득하는 재고 정보 획득 단계; 복수개의 발광 다이오드들이 실장될 발광 다이오드 모듈의 목표 규격 정보와 이에 실장될 발광 다이오드들의 수량 정보를 획득하는 목표 정보 획득 단계; 상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 발광 다이오드 모듈에 사용될 발광 다이오드로서, 상기 목표 규격을 만족하지 않는 비규격 발광 다이오드에 대한 규격 정보 및 수량 정보를 획득하는 비규격 정보 획득 단계; 및 상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 비규격 발광 다이오드와 조합하여 상기 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 보상 정보 산출 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 각 단계들에서 상기 발광 다이오드의 규격 정보는 색온도, 광량, 순방향 전압, 및 연색성 중에서 적어도 한 가지 규격을 포함할 수 있다.
이와 다르게, 상기 발광 다이오드의 규격 정보는 색온도, 광량, 순방향 전압, 및 연색성 중에서 적어도 두 가지 이상의 규격을 포함할 수도 있다. 이경우, 상기 보상 정보 산출 단계는 기 설정된 상기 규격 정보들 간의 우선 순위를 고려하여 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 우선 순위는 상기 규격 정보 중에서 제1 우선 규격과 제2 우선 규격이 순차적으로 지정되는 것일 수 있다. 이경우에 있어서, 상기 보상 정보 산출 단계는, 상기 재고 발광 다이오드 중에서, 상기 비규격 발광 다이오드와 조합하여 상기 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드의 상기 제1 우선 규격 정보를 산출하는 제1 보상 정보 산출 단계; 및 상기 제1 보상 정보 산출 단계에서 산출된 상기 제1 우선 규격을 가진 발광 다이오드 중에서, 상기 비규격 발광 다이오드와 조합하여 상기 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드의 상기 제2 우선 규격 정보를 산출하는 제2 보상 정보 산출 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 우선 규격은 색온도 또는 광량 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 우선 순위는 색온도가 최 우선 순위 규격으로 지정된 제1 우선 순위, 및광량이 최 우선 순위 규격으로 지정된 제2 우선 순위를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 보상 정보 산출 단계는, 상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 제1 우선 순위에 따라 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 제3 보상 정보 산출 단계; 및 상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 제2 우선 순위에 따라 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 제4 보상 정보 산출 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드 모듈에는 상기 비규격 발광 다이오드와 상기 보상 발광 다이오드가 동일한 수량으로 실장될 수 있다. 이 경우, 상기 보상 정보 산출 단계는, 상기 비규격 발광 다이오드의 규격과 상기 보상 발광 다이오드의 규격의 평균값이 상기 목표 규격인 보상 발광 다이오드를 선정하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보상 발광 다이오드는 서로 다른 규격을 가진 복수개의 보상 발광 다이오드들을 포함할수 있다. 이 경우, 상기 보상 정보 산출 단계는 아래 [수학식 1]에 의해 상기 보상 발광 다이오드들의 규격을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
여기서, TT는 상기 발광 다이오드 모듈의 목표 규격이고, T1은 상기 비규격 발광 다이오드의 규격이며, T2 내지 Tn은 상기 보상 발광 다이오드들 각각의 규격을 의미한다. 또한, A1은 상기 비규격 발광 다이오드의 수량이며, A2 내지 An은 상기 보상 발광 다이오드들 각각의 수량을 의미한다.
일 실시예에 있어서, 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법은 상기 보상 정보 산출 단계에서 산출된 보상 발광 다이오드 복수개와 상기 비규격 정보 획득 단계에서 획득한 비규격 발광 다이오드 복수개를 기판 상에 실장하여 발광 다이오드 모듈을 형성하는 표면 실장 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 표면 실장 단계는, 상기 기판 상에 행과 열을 따라 상기 복수개의 발광 다이오드들을 실장하되, 상기 행의 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 상기 비규격 발광 다이오드들을 배치하고, 상기 비규격 발광 다이오드와 다른 행에는 상기 보상 발광 다이오드들을 배치하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법은 상기 보상 정보 산출 단계에서 산출된 보상 발광 다이오드 복수개와 상기 비규격 정보 획득 단계에서 획득한 비규격 발광 다이오드 복수개를 기판 상에 실장하여 발광 다이오드 모듈을 형성하는 표면 실장 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 표면 실장 단계는, 상기 기판 상에 상기 비규격 발광 다이오드와 상기 보상 발광 다이오드를 교번적으로 배치하는 것일 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법은, 목표 규격에서 벗어난 발광 다이오드들 중에서 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드가 정해지면, 현재 보유하고 있는 발광 다이오드의 재고 중에서 최적의 보상 발광 다이오드를 제안함으로써 비규격 발광 다이오드의 활용성을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명은 목표 규격을 충족할 수 있는 보상 발광 다이오드를 제안하는 것에서 그치지 않고, 다양한 규격들 중에서 사용자가 직접 우선 순위를 지정할 수 있도록 함으로써, 사용 목적이나 사용자의 의도에 맞는 최적의 발광 다이오드를 용이하게 파악할 수 있다.
도 1은 비규격 발광 다이오드를 활용한 발광 다이오드 모듈의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 비규격 발광 다이오드를 활용한 발광 다이오드 모듈의 또다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 색온도가 최 우선 순위 목표 규격으로 설정된 경우, 도 3에서 보상 발광 다이오드의 정보를 산출하는 단계를 나타내는 순서도이다.
도 5 내지 도 8은 도 4에서 우선 순위에 따라 보상 발광 다이오드를 선택하는 과정들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 광량이 최 우선 순위 목표 규격으로 설정된 경우, 도 3에서 보상 발광 다이오드의 정보를 산출하는 단계를 나타내는 순서도이다.
도 10은 복수 개의 우선 순위가 지정된 경우, 도 3에서 보상 발광 다이오드의 정보를 산출하는 단계를 나타내는 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템(도시되지 않음)은, 규격 정보 및 수량 정보를 입력받는 입력부(도시되지 않음), 상기 입력받은 정보를 이용하여 목표 규격을 충족하는 최적의 보상 발광 다이오드를 산출하는 연산부(도시되지 않음), 및 상기 산출된 결과를 사용자에게 제공하는 출력부(도시되지 않음)를 포함한다.
상기 입력부는 사용자로부터 각종 정보를 입력받는 수단이며, 예를 들면 터치스크린, 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등일 수 있다. 이때, 상기 입력부를 통해 입력되는 정보에는, 현재 보유하고 있는 발광 다이오드들의 규격 및 수량 정보, 현재 보유하고 있는 발광 다이오드 중에서 사용을 희망하는 발광 다이오드에 대한 규격 및 수량 정보, 발광 다이오드 모듈의 목표 규격 및 이를 구성하는 발광 다이오드의 수량 정보, 발광 다이오드 모듈을 구성할 발광 다이오드들을 선택할 때 우선적으로 고려할 규격에 관한 우선 순위 정보 등이 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 규격은 색온도(Correlated Color Temperature, CCT), 광량(또는 광속, Luminous Flux), 순방향 전압(Forward Voltage), 연색성(Color Rendering Index, CRI) 등을 포함할 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위하여, 본 발명에서는 목표 규격에서 벗어난 발광 다이오드를 비규격 발광 다이오드라 지칭하기로 한다. 즉, 비규격 발광 다이오드는 목표 규격보다 더 작은 규격을 가지거나, 또는 목표 규격보다 더 큰 규격을 가질 수 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 비규격 발광 다이오드와 함께 기판에 실장됨으로써 목표 규격을 달성할 수 있는 발광 다이오드를 보상 발광 다이오드라 지칭하기로 한다. 즉, 상기 보상 발광 다이오드는 목표 규격을 초과하는 발광 다이오드로서, 상기 비규격 발광 다이오드를 보완함으로써 발광 다이오드 모듈이 전체적으로 목표 규격을 달성하도록 보조하게 되는 것이다.
상기 연산부는 상기 입력부를 통해 획득한 정보들을 이용하여 목표 규격을 달성하기 위한 최적의 보상 발광 다이오드를 산출할 수 있다. 예를 들어, 색온도가 5500K인 비규격 발광 다이오드 100개를 사용하여, 200개의 발광 다이오드로 구성된 목표 색온도 5700K인 발광 다이오드 모듈을 제작하고자 하는 경우, 상기 연산부는 현재 보유중인 발광 다이오드 재고 중에서 상기 목표 색온도를 달성할 수 있는 최적의 보상 발광 다이오드에 대한 색온도 정보와 수량을 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 사용자가 상기 입력부를 통해 복수의 규격들에 대한 우선 순위를 입력한 경우, 상기 연산부는 상기 입력된 우선 순위에 입각하여 최적의 보상 발광 다이오드 정보를 산출할 수 있다. 이에 대해서는 보다 상세하게 후술하기로 한다.
상기 출력부는 상기 연산부에서 산출된 결과를 사용자에게 제공하는 수단이며, 예를 들면 디스플레이 장치, 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등일 수 있다. 이때, 상기 출력부를 통해 제공되는 정보에는 목표 규격을 충족시키기 위해 선택되어야 할 보상 발광 다이오드의 규격 및 수량 정보, 이 경우 예상되는 발광 다이오드의 예상 규격 정보 등이 포함될 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면들을 참조하여, 상기와 같은 시스템을 이용하여 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4는 색온도가 최 우선 순위 목표 규격으로 설정된 경우, 도3에서 보상 발광 다이오드의 정보를 산출하는 단계를 나타내는 순서도이다. 도 5 내지 도8은 도 4에서 우선 순위에 따라 보상 발광 다이오드를 선택하는 과정들을 설명하기 위한 도면들이다. 도 9는 광량이 최 우선 순위 목표 규격으로 설정된 경우, 도3에서 보상 발광 다이오드의 정보를 산출하는 단계를 나타내는 순서도이다. 그리고, 도 10은 복수 개의 우선 순위가 지정된 경우, 도 3에서 보상 발광 다이오드의 정보를 산출하는 단계를 나타내는 순서도이다.
먼저 도 3을 참조하면, 먼저 현재 보유중인 재고 발광 다이오드에 대한 규격 정보 및 수량 정보를 획득한다(S100). 예를 들면, 상기 규격 정보는 색온도, 광량, 순방향 전압, 및 연색성 중에서 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.
또한, 목표로 하는 발광 다이오드 모듈의 규격(이하에서는 ‘목표 규격’이라 한다) 정보와 수량 정보를 획득한다(S200). 여기서, 발광 다이오드 모듈은 복수개의 발광 다이오드들을 기판 상에 표면 실장 기술(Surface Mount Technology, SMT)을 사용하여 부착한 것으로, 사용 목적에 따라 특정한 목표 규격이 요구될 수 있다. 예를 들면, 상기 목표 규격 정보는 색온도, 광량, 순방향 전압, 및 연색성 중에서 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.
또한, 현재 보유중인 재고 발광 다이오드 중에서 상기 발광 다이오드 모듈을 제작할 때 사용하고자 하는 비규격 발광 다이오드에 대한 규격 정보 및 수량 정보를 획득한다(S300). 즉, 설정된 규격에서 벗어난 비규격 발광 다이오드를 소비할 수 있도록, 이에 대한 규격과 수량 정보를 획득한다.
한편, 상술한 재고 발광 다이오드에 대한 정보를 획득하는 단계(S100), 발광 다이오드 모듈에 대한 정보를 획득하는 단계(S200), 및 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드에 대한 정보를 획득하는 단계(S300)는 어느 하나씩 순차적으로 수행되거나, 또는 적어도 일부가 동시에 수행될 수 있다.
이후 획득한 정보들을 이용하여, 보유중인 재고 발광 다이오드들 중에서 상기 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 산출한다(S400). 즉, 상기 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드와 조합했을 때 상기 목표 규격을 달성할 수 있는 보상 발광 다이오드에 대한 규격과 재고 정보, 및 이 경우 예상되는 발광 다이오드 모듈의 예상 규격 정보를 산출한다.
예를 들어, 상기 목표 규격이 색온도 5700K이며 총 240개의 발광 다이오드들을 포함하는 것으로 정의되어 있으며, 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드는 색온도가 5500K이고 수량이 120개라고 가정하자. 이 경우, 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드와 보상 발광 다이오드는 동일한 수량이 사용되므로, 각 규격의 평균값이 목표 규격 이상이면 목표 규격을 충족시킬 수 있다. 즉, 색온도가 적어도 5900K 이상인 보상 발광 다이오드가 120개 필요한 것이다. 따라서, 재고 발광 다이오드 중에서 이러한 규격을 만족하는 발광 다이오드가 필요 수량만큼 존재하는지 여부를 판단하게 된다. 해당 규격의 재고가 충분한 경우, 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템은 보상 발광 다이오드의 색온도 규격은 5900K로서 120개가 존재한다는 정보, 및 이 경우 발광 다이오드 모듈의 예상 색온도는 5700K라는 정보를 산출하게 된다(S400).
상기 산출된 정보들은 상기 출력부를 통해 사용자에 제공될 수 있다(S500). 이때 상기 출력부를 통해 사용자에게 제공되는 정보에는 보상 발광 다이오드의 규격 정보와 재고 정보, 및 이 경우 기대되는 발광 다이오드 모듈의 예상 규격 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 재고 정보는 발광 다이오드의 수량 정보, 위치 정보, 가격 정보, 생산 및 유통에 관한 이력 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 색온도가 5900K인 보상 발광 다이오드의 재고가 120개에 미치지 못하는 경우에는 다른 규격을 가진 발광 다이오드를 추가로 탐색하게 된다. 추가 탐색을 통해 목표 규격을 만족하며 충분한 재고가 존재하는 보상 발광 다이오드를 발견한 경우, 이결과를 상기 출력부를 통해 출력할 수 있다. 이와 다르게, 재고가 충분한 발광 다이오드 중에서 목표 규격을 만족시킬 수 있는 발광 다이오드가 존재하지 않는 경우에는, 보상 발광 다이오드가 존재하지 않는다는 결과를 상기 출력부를 통해 출력할 수 있을 것이다.
일 실시예에 있어서, 보상 발광 다이오드는 동일한 규격을 가진 발광 다이오드 들로만 구성될 수 있다. 즉, 상기 예에서는 색온도가 동일한 발광 다이오드 120개가 존재하는 경우에만 보상 발광 다이오드로 선택될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 보상 발광 다이오드는 서로 다른 규격을 가진 적어도 두 종류 이상의 발광 다이오드들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 예에서 색온도가 5800K인 발광 다이오드 60개와 색온도가 5900K인 발광 다이오드 60개가 보상 발광 다이오드로 선택될 수 있는 것이다. 이 경우 보상 발광 다이오드의 선택은 아래 [수학식 1]에 따라 수행될 수 있다.
[수학식 1]
이 때, TT는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격이고, T1은 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드의 규격이며, T2 내지 Tn은 보상 발광 다이오드 각각의 규격을 의미한다. 또한, A1은 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드의 수량이며, A2 내지 An은 보상 발광 다이오드 각각의 수량을 의미한다.
상기 [수학식 1]에서는 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드와 보상 발광 다이오드들의 규격 평균값이 목표 규격과 동일한 경우만을 상정하고 있다. 이와 다르게, 상기 평균값이 목표 규격과 동일하지 않을 수도 있다. 이러한 경우에는, 보유하고 있는 재고 발광 다이오드들을 이용해 산출한 평균값과 상기 목표 규격 사이의 차이가 가장 작은 경우를 보상 발광 다이오드로 결정할 수 있을 것이다.
한편, 이상에서는 발광 다이오드의 목표 규격이 한 가지 기준만을 가진 경우에 대해 설명하였지만, 복수개의 기준을 가질 수도 있다. 예를 들어, 목표 규격이 색온도, 광량, 순방향 전압, 및 연색성 각각에 대하여 정의될 수도 있다. 이경우, 사용 목적이나 사용자의 의도에 따라 우선 순위를 지정할 수 있으며 이에 따라 보상 발광 다이오드를 결정할 수 있다. 이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조로, 복수개의 목표 규격들 사이에 우선 순위가 존재하는 경우 보상 발광 다이오드를 결정하는 방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
설명의 편의를 위하여, 재고 발광 다이오드의 규격은 [표 1]과 같으며 그 수량은 각 규격마다 충분히 많다고 가정하자.

색온도(K)
광량(lm)
순방향 전압(V)
연색성(Ra)

Q1
5965
S1
60.2
A0
2.75
C1
75

Q2
5815
S2
64.6
A1
2.85
C2
80

Q3
5515
S3
69
A2
2.95
C3
85

Q4
5365
S4
73.4
A3
3.05

Q5
5965
S5
77.8
A4
3.15

Q6
5815

A5
3.25

Q7
5515
A6
3.35

Q8
5365

Q9
5965

QA
5815

QB
5515

QC
5365

QD
5965

QE
5815

QF
5515

QG
5365

QH
5215

QJ
5665

QK
6115

QM
5665
이 경우에 있어서, 발광 다이오드 모듈의 목표 규격은 색온도 5650K, 광량 68lm, 순방향 전압 3.04V, 연색성 80Ra이며, 그 수량은 240개라고 가정하자. 또한, 상기 [표 1]에 나타난 재고 중에서 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드의 규격은 색온도 QD, 광량 S1, 순방향 전압 A1, 연색성 C1이며, 그 수량은 120개라고 가정하자.
도 4는 색온도, 광량, 순방향 전압, 연색성 순으로 우선 순위가 설정된 경우이다(S410). 상기 우선 순위는 상술한 입력부를 통해 설정될 수 있다.
이 경우, 먼저 재고 발광 다이오드 중에서 목표 색온도 구현이 가능한 색온도를 가진 제1 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 산출한다(S411). 이러한 과정이 도 5에 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드의 색온도는 QD 등급으로 5965K이다. 따라서, 동일한 수량의 보상 발광 다이오드를 사용해 목표 색온도인 5650K를 달성하기 위해서는, 색온도가 QG 등급인 보상 발광 다이오드를 사용해야 한다. QG 등급의 색온도는 5365K로, 이 경우 발광 다이오드 모듈의 예상 색온도는 사용 희망 비규격 발광 다이오드의 색온도와 보상 발광 다이오드의 색온도의 평균값은 5665K가 되어 상기 목표 규격을 달성할 수 있다. 결과적으로, 색온도 등급이 QG 등급인 발광 다이오드를 제1 보상 발광 다이오드로 선정할 수 있다.
한편, 도 5는 미국국립표준협회(American National Standards Institute, ANSI)에서 규격화한 상관 색온도 기준에 따라 색온도를 구분한 것이다. 이 경우 QG, QC, Q8, Q4와 같이 색온도가 5365K로 동일한 경우라고 하더라도 발광 다이오드를 구성하는 형광체의 양은 서로 다를 수 있다. 따라서, 목표 규격에 형광체의 양에 관한 정보가 없는 경우에는, 동일한 색온도를 가진 네 가지 경우(QG, QC, Q8, Q4 )가 모두 제1 보상 발광 다이오드로 선택하거나, 또는 이 중에서 어느 하나만을 선택적으로 표시할 수도 있다. 물론, 목표 규격에 형광체의 양에 관한 규격도 포함되는 경우에는, 이를 반영하여 제1 보상 발광 다이오드가 선택될 수 있을 것이다.
이어서 제1 보상 발광 다이오드 중에서 목표 광량 구현이 가능한 광량을 가진 제2 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 산출한다(S412). 이러한 과정이 도 6에 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드의 광량은 S1 등급으로 60.2lm이다. 따라서, 동일한 수량의 보상 발광 다이오드를 사용해 목표 광량인 68lm을 달성하기 위해서는, 광량이 S5 등급인 보상 발광 다이오드를 사용해야 한다. S5 등급의 광량은 77.8lm으로, 이 경우 발광 다이오드 모듈의 예상 광량은 사용 희망 비규격 발광 다이오드의 광량과 보상 발광 다이오드의 광량의 평균값인 69lm이 되어 상기 목표 규격을 달성할 수 있다. 결과적으로, 색온도 등급이 QG 등급이고, 광량 등급은 S5 등급인 발광 다이오드를 제2 보상 발광 다이오드로 선정할 수 있다.
이어서 제2 보상 발광 다이오드 중에서 목표 순방향 전압 구현이 가능한 순방향 전압을 가진 제3 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 산출한다(S413). 이러한 과정이 도 7에 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드의 순방향 전압은 A1 등급으로 2.85V이다. 따라서, 동일한 수량의 보상 발광 다이오드를 사용해 목표 순방향 전압인 3.04V를 달성하기 위해서는, 순방향 전압이 A5 등급인 보상 발광 다이오드를 사용해야 한다. A5 등급의 순방향 전압은 3.25V로, 이 경우 발광 다이오드 모듈의 예상 순방향 전압은 사용 희망 비규격 발광 다이오드의 순방향 전압과 보상 발광 다이오드의 순방향 전압의 평균값인 3.05V가 되어 상기 목표 규격을 달성할 수 있다. 결과적으로, 색온도 등급이 QG 등급이고, 광량 등급은 S5 등급이며, 순방향 전압은 A5 등급인 발광 다이오드를 제3 보상 발광 다이오드로 선정할 수 있다.
마지막으로 상기 제3 보상 발광 다이오드 중에서 목표 연색성 구현이 가능한 연색성을 가진 제4 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 산출한다(S414). 이러한 과정이 도 8에 도시되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드의 연색성은 C1 등급으로 75Ra이다. 따라서, 동일한 수량의 보상 발광 다이오드를 사용해 목표 연색성인 80Ra을 달성하기 위해서는, 연색성이 C3 보상 발광 다이오드를 사용해야 한다. C3 등급의 연색성은 85Ra으로, 이 경우 발광 다이오드 모듈의 예상 연색성은 사용 희망 비규격 발광 다이오드의 연색성과 보상 발광 다이오드의 연색성의 평균값인 80Ra이 되어 상기 목표 규격을 달성할 수 있다. 결과적으로, 색온도 등급이 QG 등급이고, 광량 등급은 S5 등급이며, 순방향 전압은 A5 등급이고, 연색성은 C3 등급인 발광 다이오드를 제4 보상 발광 다이오드로 선정할 수 있다.
이렇게 산출된 보상 발광 다이오드의 규격(QG, S5, A5, C3)과 재고 정보(120개), 및 발광 다이오드 모듈의 예상 규격(5665K, 69lm, 3.05V, 80Ra) 정보를 상기 출력부를 통해 사용자에게 제공한다(S500). 사용자는 출력된 정보를 이용해 최적의 보상 발광 다이오드 규격을 확인할 수 있으며, 보유하고 있는 재고 중에 상기 보상 발광 다이오드가 충분한지 여부를 용이하게 확인할 수 있게 된다.
한편, 상술한 바와 다르게, 현재 보유중인 재고 중에서 목표 규격을 충족할 수 있는 보상 발광 다이오드가 충분하지 않다고 판단될 수도 있다. 이러한 경우에는, 매칭 가능한 보상 발광 다이오드가 없다는 결과를 상기 출력부를 통해 출력할 수도 있다.
도 4는 색온도가 최 우선 순위 고려 대상으로 지정된 경우를 나타내고 있다. 이와 다르게, 사용 목적에 따라서는 다른 규격이 더 중요한 우선 순위로 지정될 수도 있다. 예를 들면, 광량, 색온도, 순방향 전압, 연색성 순으로 우선 순위가 설정되는 경우이다(S420). 이러한 예가 도 9에 도시되어 있다.
이와 같은 경우에는, 먼저 재고 발광 다이오드 중에서 목표 광량 구현이 가능한 광량을 가진 제5 보상 발광 다이오드를 선정하고(S421), 선정된 제5 보상 발광 다이오드 중에서 목표 색온도 구현이 가능한 색온도를 가진 제6 보상 발광 다이오드를 선정하고(S422), 선정된 제6 보상 발광 다이오드 중에서 목표 순방향 전압 구현이 가능한 순방향 전압을 가진 제7 보상 발광 다이오드를 선정하고(S423), 마지막으로 선정된 제7 보상 발광 다이오드 중에서 목표 연색성 구현이 가능한 연색성을 가진 제8 보상 발광 다이오드를 선정할 수 있다(S424). 상기 각 과정들은 도 4를 참조로 상술한 방법과 실질적으로 동일하거나 유사하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다. 이러한 과정들을 통해 현재 보유중인 재고 중에서 목표 규격을 충족할 수 있는 최적의 보상 발광 다이오드를 선정할 수 있으며, 선정된 결과는 출력부를 통해 사용자에게 제공될 수 있다(S500).
일 실시예에 있어서, 보상 발광 다이오드를 선정하기 위한 기준인 상기 우선 순위는 발광 다이오드 모듈의 사용 목적이나 사용 장비에 따라 자동으로 설정될 수 있다. 이와 다르게, 상기 우선 순위는 사용자가 수동으로 설정할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 우선 순위는 동시에 복수개가 지정될 수도 있다. 사용자가 다양한 우선 순위에 따른 결과값을 동시에 비교해 보고자 하는 경우이다. 도 4를 참조로 설명한 것과 같이 색온도가 최 우선 순위인 제1 우선 순위와, 도 9를 참조로 설명한 것과 같이 광량이 최 우선 순위인 제2 우선 순위가 동시에 설정된 경우를 가정해보자. 이것이 도 10에 도시되어 있다. 이 경우, 먼저 도 4를 참조로 설명한 단계들을 순차적으로 수행함으로써 제1 우선 순위를 만족하는 제1 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 산출할 수 있다(S430). 또한, 도 9를 참조로 설명한 단계들을 순차적으로 수행함으로써 제2 우선 순위를 만족하는 제2 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 산출할 수 있다(S440). 이렇게 산출된 상기 제1 보상 발광 다이오드에 대한 정보와 상기 제2 보상 발광 다이오드에 대한 정보를 동시에 출력할 수 있다(S500). 이에 따라, 사용자는 여러 기준에 따른 결과값들을 동시에 비교할 수 있으며, 사용 목적이나 상황에 맞는 최적의 보상 발광 다이오드를 선택할 수 있게 된다.
도 10에서는 두 가지 우선 순위가 지정된 경우에 대해서만 설명하였지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법은 세 가지 이상의 우선 순위를 동시에 지정할 수도 있으며, 한 가지 우선 순위만 지정할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법은, 사용자가 재고 목록 중에서 사용을 희망하는 비규격 발광 다이오드를 정하면, 이와 상보적으로 작용하여 정해진 목표 규격을 달성할 수 있는 최적의 보상 발광 다이오드를 제안할 수 있다. 이에 따라 버려지는 비규격 발광 다이오드를 최소화할 수 있으며, 발광 다이오드 모듈의 규격이 목표 규격에 부합하도록 용이하게 관리할 수 있다. 특히, 다양한 규격들 중에서 사용자가 직접 우선 순위를 지정할 수 있도록 함으로써, 사용 목적이나 사용자의 의도에 맞는 발광 다이오드를 맞춤형으로 선정할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드 모듈의 성능을 극대화할 수 있다.

Claims (10)

  1. 보유 중인 재고 발광 다이오드의 규격 정보 및 수량 정보를 획득하는 재고 정보 획득 단계;
    복수개의 발광 다이오드들이 실장될 발광 다이오드 모듈의 목표 규격 정보와 이에 실장될 발광 다이오드들의 수량 정보를 획득하는 목표 정보 획득 단계;
    상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 발광 다이오드 모듈에 사용될 발광 다이오드로서, 상기 목표 규격을 만족하지 않는 비규격 발광 다이오드에 대한 규격 정보 및 수량 정보를 획득하는 비규격 정보 획득 단계; 및
    상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 비규격 발광 다이오드와 조합하여 상기 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 보상 정보 산출 단계를 포함하고,
    상기 보상 발광 다이오드는 서로 다른 규격을 가진 복수개의 보상 발광 다이오드들을 포함하며, 상기 보상 정보 산출 단계는 아래 [수학식 1]에 의해 상기 보상 발광 다이오드들의 규격을 산출하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
    [수학식 1]

    여기서, TT는 상기 발광 다이오드 모듈의 목표 규격이고, T1은 상기 비규격 발광 다이오드의 규격이며, T2 내지 Tn은 상기 보상 발광 다이오드들 각각의 규격을 의미한다. 또한, A1은 상기 비규격 발광 다이오드의 수량이며, A2 내지 An은 상기 보상 발광 다이오드들 각각의 수량을 의미한다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 단계들에서 상기 발광 다이오드의 규격 정보는 색온도, 광량, 순방향 전압, 및 연색성 중에서 적어도 한 가지 규격을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 발광 다이오드의 규격 정보는 색온도, 광량, 순방향 전압, 및 연색성 중에서 적어도 두 가지 이상의 규격을 포함하고,
    상기 보상 정보 산출 단계는 기 설정된 상기 규격 정보들 간의 우선 순위를 고려하여 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 우선 순위는 상기 규격 정보 중에서 제1 우선 규격과 제2 우선 규격이 순차적으로 지정되며,
    상기 보상 정보 산출 단계는,
    상기 재고 발광 다이오드 중에서, 상기 비규격 발광 다이오드와 조합하여 상기 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드의 상기 제1 우선 규격 정보를 산출하는 제1 보상 정보 산출 단계; 및
    상기 제1 보상 정보 산출 단계에서 산출된 상기 제1 우선 규격을 가진 발광 다이오드 중에서, 상기 비규격 발광 다이오드와 조합하여 상기 목표 규격을 구현할 수 있는 보상 발광 다이오드의 상기 제2 우선 규격 정보를 산출하는 제2 보상 정보 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 우선 규격은 색온도 또는 광량 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 우선 순위는 색온도가 최 우선 순위 규격으로 지정된 제1 우선 순위, 및 광량이 최 우선 순위 규격으로 지정된 제2 우선 순위를 포함하고,
    상기 보상 정보 산출 단계는,
    상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 제1 우선 순위에 따라 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 제3 보상 정보 산출 단계; 및
    상기 재고 발광 다이오드 중에서 상기 제2 우선 순위에 따라 보상 발광 다이오드에 대한 규격 정보를 산출하는 제4 보상 정보 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 모듈에는 상기 비규격 발광 다이오드와 상기 보상 발광 다이오드가 동일한 수량으로 실장되며,
    상기 보상 정보 산출 단계는, 상기 비규격 발광 다이오드의 규격과 상기 보상 발광 다이오드의 규격의 평균값이 상기 목표 규격인 보상 발광 다이오드를 선정하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보상 정보 산출 단계에서 산출된 보상 발광 다이오드 복수개와 상기 비규격 정보 획득 단계에서 획득한 비규격 발광 다이오드 복수개를 기판 상에 실장하여 발광 다이오드 모듈을 형성하는 표면 실장 단계를 더 포함하고,
    상기 표면 실장 단계는,
    상기 기판 상에 행과 열을 따라 상기 복수개의 발광 다이오드들을 실장하되, 상기 행의 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 상기 비규격 발광 다이오드들을 배치하고, 상기 비규격 발광 다이오드와 다른 행에는 상기 보상 발광 다이오드들을 배치하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보상 정보 산출 단계에서 산출된 보상 발광 다이오드 복수개와 상기 비규격 정보 획득 단계에서 획득한 비규격 발광 다이오드 복수개를 기판 상에 실장하여 발광 다이오드 모듈을 형성하는 표면 실장 단계를 더 포함하고,
    상기 표면 실장 단계는, 상기 기판 상에 상기 비규격 발광 다이오드와 상기 보상 발광 다이오드를 교번적으로 배치하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 방법.
KR1020230142568A 2023-10-24 2023-10-24 비규격 발광 다이오드를 활용하여 발광 다이오드 모듈의 목표 규격을 구현하는 시스템 및 방법 KR102632501B1 (ko)

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