KR20080042847A

KR20080042847A - 다중셀 ｌｅｄ 장치, 관련 셀 그리고 제조 방법

Info

Publication number: KR20080042847A
Application number: KR1020087004885A
Authority: KR
Inventors: 알레산트로 마체이토; 지오바니 시라
Original assignee: 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2008-05-15
Also published as: EP1750486A1; EP1750486B1; TW200721539A; CA2616868A1; CN101233788A; US20090284172A1; CN100594749C; DE602005012083D1; WO2007017140A1; ATE419730T1; JP4878365B2; US7791287B2; EP1750486B2; JP2009503831A

Abstract

LED 장치는, 각자의 방출 파장(L₁, L₂) 및 휘도(B1, B2) 특징들에 따른 비닝 클래스를 갖는 적어도 하나의 각각의 LED를 각각 포함하는 다수의 셀들(0, 1, 2, 3), 셀들(0, 1, 2, 3)에 각각 커플링된 다수의 임피던스 소자들(R0, R1, R2, R3) - 상기 각각의 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)는 각각의 셀(0, 1, 2, 3)에 포함된 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 가짐 -, 및 임피던스 소자들(R0, R1, R2, R3)의 임피던스 값들을 감지(6, 80, 81, 82, 83)하고 셀에 커플링된 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)에 의해 지시된 바와 같은 각각의 비닝 클래스에 따라 각각의 셀(0, 1, 2, 3)을 적응적으로 구동하도록 구성되는 제어기(5)를 포함한다.

Description

다중셀 ＬＥＤ 장치, 관련 셀 그리고 제조 방법 {A MULTIPLECELL LED ARRANGEMENT, RELATED CELL AND MANUFACTURING PROCESS}

본 발명은 발광 다이오드들(LEDs)을 구동하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 다수의 LED 셀들을 포함하는 장치에서 본 발명의 가능한 사용에 대한 관심에 의해 개발되었다.

디스플레이 유닛들로서의 용도 이외에, 발광 다이오드들(LEDs)이 광원들로서 점점 각광을 받고 있다. 이는 소위 높은 플럭스 LED 또는 고휘도 LED에 주로 적용된다. 통상적으로, 이러한 LED들은 셀들 내에 배치되고, 각각의 셀은 병렬/직렬 배치에서 커플링된 하나 이상의 LED들로 구성된다.

소정의 방출 파장 및 휘도(즉, 각각의 "색")를 갖는 하나 이상의 LED들을 각각 포함하는 다수의 셀들의 조합은 결합된 광 방사를 생성하고, 상기 결합된 광 방사의 특징들(스펙트럼, 강도, 등등)은 각각의 셀의 기여를 적합하게 제어함으로써 선택적으로 조절될 수 있다. 예를 들면, 삼색 시스템(예컨대, RGB)의 기본 색들 중에서 한 색의 파장에서 방출하는 다이오드들의 세트를 각각 포함하는 세 개의 셀들은 선택적으로 가변적인 색의 방사 및/또는 백색광을 생성한다. 이러한 장치들은 상이한 "온도들"의 백색광을 생성하도록 적응되는 소위 튜너블-백색 시스템 들(tunable-white systems)을 포함할 수 있다. 실질적으로 유사한 장치들은 필수적으로 동일한 색의 하나 이상의 LED들로 각각 구성되는 셀들을 포함할 수 있고, 특정 발광 요구사항들(예를 들면, 소정의 공간, 디스플레이 영역 등등의 상이한 영역들에서 상이한 발광 레벨들을 제공)을 충족시키기 위하여 강도들이 선택적으로 조절될 수 있는 광원들을 생성한다.

단일한 일정 전류원과 연관된 다수의 이러한 셀들을 구동하도록 적응된 장치들이 관찰된 바와 같은 기술분야에서 예컨대 WO-A-2004/100612 또는 DE-A-101 03 611에 공지되어 있다. 실질적으로 유사한 장치가 네덜란드 기업 eldoLED에 의해 "쿼트로-350-디(Quatro-350-D)"로서 제안되었다.

본질적으로, 이러한 종래 기술의 장치들에서, 각각의 셀은 셀에 대하여 선택적으로 작동 가능한 단락 경로(a selectively activatable short-circuit path)로서 작동하도록 적응되는 연관된 스위치(통상적으로, 전자식 스위치)를 갖는다. 스위치가 작동될 때(즉, 스위치가 "닫힐 때") 연관된 셀의 LED 또는 LED들은 단락되고 셀에 의해 어떠한 방사도 생성되지 않는다. 반대로, 스위치가 비-작동될 때(즉, 스위치가 "열릴 때") 연관된 셀의 LED 또는 LED들에는 에너지가 공급되고 셀에 의해 방사가 생성된다. 장치는 (통상적으로 펄스 폭 변조 - PWM 제어법에 따라) 스위치들의 작동을 제어하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 이러한 장치는 생성되는 전체 광 플럭스에 대한 각각의 셀의 기여를 선택적으로 및 자동으로 조절하도록 한다. 부가하여, 이러한 장치를 재분류함으로써, 전류 전력원인 결코 완전히 턴 오프되지 않으며 상이한 경로를 통해 구동됨으로써, 그에 따라 광원의 전체 범위의 감광가능성(dimmability)을 보장하게 된다.

앞서 고려된 종래 기술의 장치들이 만족스러운 작동을 제공할 수 있는 반면에, 상기 장치들은 앞서 논의된 바와 같은 LED 장치들에 일반적으로 영향을 끼치는 다수의 문제점들에 대한 솔루션을 제공하는데 여전히 실패한다.

첫 번째 문제점은 소위 "LED 비닝(binning)"에 관련된 것이다.

지속적인 개발에도 불구하고, 현재 LED 제조 기술은 원하는 허용 범위 내 휘도 및 방출 파장 특징들을 갖는 LED들을 여전히 대량 생산할 수 없다. 달리 제시된다면, 동일한 제조 방법으로부터 개념적으로 동일한 LED들은 실제로 휘도(즉, 동일한 입력 전기 전력에 대하여 방출되는 광 전력) 및 방출 파장(즉, 방출된 광의 스펙트럴 특징들)에 있어서 주목할만한 차이를 나타낸다. 높은 플럭스 LED 또는 고휘도 LED가 이러한 제조 드리프트에 특히 노출된다.

방출 특징들에서 상기 원치않는 변동들의 가능한 악영향을 줄이기 위하여, LED들은 개별적으로 테스트되고 정렬되어 그런 후에 일괄적으로 사용자들에 전달되는데, 각각의 일괄은 방출 파장 및 휘도가 일정한 범위의 허용치 내에 있는 LED들을 포함한다. 이러한 방법은 현재 "비닝"으로서 언급된다(소정의 일괄에 속하도록 정렬된 LED들이 동일한 "빈(bin)"에 개념적으로 놓이므로).

명세서의 도입부에서 논의된 바와 같은 다중-셀 장치에서, 상기 장치 내 각각의 셀의 LED들의 세트의 방출 특징들은 셀을 구동하기 위한 특정 기준을 지시한다 : 본질적으로, 이러한 기준은 강도에 있어서 원하는 특징들을 갖고 방출 스펙트럼을 야기하는 전체 광 플럭스를 생성하도록 다시 배선된 연관된 스위치의 "온" 및 "오프" 간격들을 정의하는 것에 해당한다.

모든 LED들이 소정의 비닝 클래스 또는 카테고리에 속함을 보장함으로써 다중-셀 제조중에 사용하기 위한 LED들을 선택하는 것은, 매우 비실용적인(그리고 비경제적인) 솔루션이 될 수도 있으며, 이는 특히 저가 광원들의 대량 생산이 고려되는 경우에 해당된다. 이러한 소스들의 제조업자들은 그들의 비닝 클래스들에 대하여 과도하게 관심을 쏟지 않고도 그들에게 공급되는 LED들을 사용할 수 있어야 하며, (예를 들면, 자신들에게 공급되는 모든 상이한 비닝 클래스들의 LED들을 활용하기 위하여 상이한 제조 계획들 또는 스케줄들을 적용함으로써) 아마도 일정한 비닝 클래스들에 속하는 LED들을 거절하고 및/또는 제조 방법을 조절해야 한다.

앞서 개요가 기재된 기본적인 문제점 이외에, 종래 기술의 장치들은 또한 다수의 추가 문제점들에 대한 실행 가능한 솔루션을 제공하지 못한다, 즉 :

- 장치에서 셀들에 연관된 스위치들의 적합한 동작 검출,

- 장치에서 임의의 셀의 적합한 동작 검출, 및

- 셀의 온도/노화/전력 소비량 검출.

따라서, 본 발명의 목적은 앞서 개요가 기재된 문제점들에 대하여 완전히 만족스러운 솔루션을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 이어지는 청구항들에 개시되는 특징들을 갖는 드라이버 장치에 의해 달성된다. 본 발명은 또한 이러한 장치의 사용에 연관된 방법과 이러한 장치에서 사용되는 LED 셀에 관한 것이다.

청구항들은 여기서 제공되는 본 발명의 상세한 설명의 통합 부분이다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예는,

- 각각의 방출 파장 및 휘도 특징들에 따른 비닝 클래스를 갖는 적어도 하나의 각각의 LED를 각각 포함하는 다수의 셀들,

- 상기 셀들에 각각 커플링되는 다수의 임피던스 소자들 - 상기 각각의 임피던스 소자는 각각의 셀 내 포함된 상기 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 가짐 -, 및

- 상기 임피던스 소자들의 임피던스 값들을 감지하고 셀에 커플링된 임피던스 소자에 의해 지시된 바와 같은 각각의 비닝 클래스에 따라 상기 각각의 셀을 적응적으로 구동하도록 구성되는 제어기를 포함하는 장치이다.

따라서, 본 발명의 셀의 바람직한 실시예는,

- 각각의 방출 파장 및 휘도 특징들에 따른 비닝 클래스를 갖는 적어도 하나의 각각의 LED, 및

- 상기 셀에 커플링된 임피던스 소자 - 상기 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 가짐 -를 포함하는 LED 셀이다.

최종적으로, 본 발명의 방법의 바람직한 실시예는 다중-셀 LED 장치들을 위한 LED 셀들의 제조 방법이며, 여기서 상기 셀들은 각각의 방출 파장 및 휘도 특징들에 따른 비닝 클래스를 갖는 적어도 하나의 각각의 LED를 포함하고, 상기 방법은 상기 셀들과 임피던스 소자들을 각각 커플링하는 단계를 포함하는데, 상기 각각의 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)는 각각의 셀 내에 포함된 상기 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 갖는다.

필수적으로, 여기에 기술되는 장치는 각각의 셀에 포함된 광원들의 "비닝" 특징들에서의 가능한 변동들을 선택적으로 적응시키는 능력(종래 기술의 드라이버 장치들에 이미 포함됨)에 있어서 최고의 장점을 취한다. 특히, 여기에 기술되는 장치는 각각의 셀에 포함되는 LED 또는 LED들의 비닝 특징들(방출 파장 및 휘도)을 제어기가 "인지" 또는 "학습"하게 하는 단순하면서 효율적인 방식을 제공한다.

"비닝"에 관련된 문제점들에 대한 완전히 만족스러운 솔루션을 제공하는 것 이외에, 여기에 기술되는 장치는 또한 장치 내 임의의 셀과 그에 연관된 스위치의 작동을 검출하면서 동시에 LED 온도/노화/전력 소비량에 관련된 파라미터들을 검출하도록 허용한다.

본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 예시를 통해 기술될 것이다.

도 1은 상세한 설명에 기술되는 LED 드라이버 장치에 대한 블록도.

도 1의 블록도에서, 참조부호들 0, 1, 2, 3은 다중-셀 발광 장치에 포함된 네 개의 LED 셀들을 지시한다. 셀들(0, 1, 2, 3)의 각각은 일정한 광 방출 특징들을 갖는 (하나 이상의 LED들인) LED들의 세트를 포함한다.

예를 들면, 셀들(0, 1, 2)에 포함된 LED들은 예를 들면 RGB 시스템과 같은 삼색(즉, 3 가지 색)의 원색들 또는 세 개의 기본 색들에 상응하는 파장 방출 특징들을 가질 수 있다. RGB는 적색-녹색-청색의 두문자어로 알려져 있고 추가적인 색 프라이머리들에 기초한 색 모델을 나타낸다. 이러한 시스템들은 예를 들면 TV, 컴퓨터 디스플레이, 카메라들, 비디오-카메라들, 캠코더들, 등등과 같은 다수의 기술 영역들에서 표준으로서 잘 설정되어 있다. 3에 의해 지시된 네 번째 셀은 상기 원색들 중에서 하나를 중복시키거나(예컨대, "G" 성분 및 그에 따라 소위 RGBG 시스템이 이루어짐) "백색"광을 생성하는 하나 이상의 LED들을 포함할 수 있다.

네 개의 셀들(0 내지 3)이 여기서 예시인 반면에, 당업자는 논점의 셀들이 실제로 임의의 개수일 수 있음을 알 수 있을 것이다(따라서 도면에서 네 개의 셀들이 존재 가능하다는 기술은 순수하게 예시임).

각각의 셀(0 내지 3)은 전체 라인에서 도시된 단일 LED 또는 다수의 LED들을 포함할 수 있는데, 둘 이상의 LED들이 존재 가능함이 점선으로 지시된다. 부가하여, (단순화를 위해 이러한 특징은 본 발명의 범위를 제한하지 않음) 각각의 셀(0, 1, 2, 3)에 포함되는 LED 또는 LED들이 각각 상이한 "비닝" 클래스 또는 카테고리에 속함이 가정될 것이다.

예를 들면, 이러한 클래스들 또는 카테고리들이 상이한 값들의 휘도 및 상이한 값들의 (중심) 방출 파장에 기초하여 정의됨을 가정함으로써, 동일한 "색"(예를 들면, 도면과 연관되어 RGBG 시스템이 가정되는 경우, 셀 1 및 3 모두 "녹색"광을 방출할 것으로 예상됨)을 방출하는 것으로 예상되는 두 개의 셀들도 실제로 상이한 비닝 클래스들에 속할 수 있는데, 이것은 상기 두 개의 셀들이 상이한 휘도 특징들을 갖고 및/또는 상이한 스펙트럴 특징들을 나타내기 때문이다(예컨대, 일반적으로 "녹색"광을 방출하지만, 서로로부터 상당히 이격된 중심 파장 부근에서는 그렇지 않다).

예를 들면, "비닝"이 두 개의 상이한 휘도 값들, B₁ 및 B₂, 두 개의 방출 파장들, L₁ 및 L₂에 기초하여 수행된다고 가정하면, 네 개의 상이한 비닝 클래스들이 상기 개념적으로 동일한 셀들에 대하여 가능하다, 즉 :

- B₁L₁ = 클래스 Ⅰ

- B₁L₂ = 클래스 Ⅱ

- B₂L₁ = 클래스 Ⅲ

- B₂L₂ = 클래스 Ⅳ

매우 명백하게도, 동일한 색을 방출하는 것으로 예상되는 두 개의 셀들과 관련되어 단지 기술된 것은 상이한 색들을 방출하는 것으로 예상되는 두 개의 셀들 및 "백색"광을 방출하는 것으로 예상되는 둘 이상의 셀들에 유연하게 적용된다. 참조부호 4는 셀들(0 내지 3)의 LED들에 전력 공급하기 위하여 (공지된 수단을 통해, 도시되지 않음) 전기 전력이 공급되도록 하는 일정 전류원을 지시한다.

참조부호 5는 전류원(4)과 공동으로 네 개의 스위치들(통상적으로 MOSFET들과 같은 전자식 스위치들임)(S0, S1, S2, S3)을 구동하는 (인터페이스 - 도시되지 않음 -를 통해 공지된 방식으로 구동되는) 제어기를 지시하며, 상기 스위치들의 각각은 연쇄적인 셀들(0, 1, 2, 3) 중에서 각각의 한 스위치에 대한 에너지 공급을 제어한다. 전류원(4)이 셀들(0 내지 3)로 구성된 전체 LED 모듈에 전력을 공급하 는 반면에, 제어기(5)는 예컨대 PWM 제어법에 따라 LED들로부터의 전류를 (스위치들 S0, S1, S2, S3을 제어함으로써) 선택적으로 편향시킨다. 각각의 스위치(S0, S1, S2, S3)는 셀로의 선택적으로 작동 가능한 단락 경로로서 동작하도록 제어된다. 스위치가 작동되는 경우(즉, 스위치가 "닫힐 때") 연관된 셀의 LED 또는 LED들은 단락되고 셀에 의해 어떠한 방사도 생성되지 않는다. 반대로, 스위치가 비-작동되는 경우(즉, 스위치가 "열릴 때") 연관된 셀의 LED 또는 LED들에는 에너지 공급되고 셀에 의해 방사가 생성된다. 이러한 방식으로, 전류원(4)은 결코 셧오프되지 않으며 출력선(7)을 통해 이렇게 생성된 전류가 제어기(5)의 제어 하에서 스위치들(S0, S1, S2, S3)에 의해 이루어지는 온-오프 스위칭 장치들에 따라 상이한 경로들을 통해 간단히 구동된다. 이러한 방식으로 결합된 소스의 전체 범위 감광가능성(0,3-100%)이 보장된다.

지금까지 기술된 바와 같은 도 1에 도시된 장치의 동작은 본 명세서의 도입부에서 논의된 종래 기술에 상응하며, 이로써 여기에서의 더욱 상세한 설명은 불필요하게 된다.

참조부호들 R0, R1, R2, R3은 연관된 임피던스(예컨대, 저항) 값을 각각 갖는 전압 및/또는 전류 감지 장치를 제공하도록 각각의 셀(0, 1, 2, 3)에 커플링된 (통상적으로, 저항들 형태인, 즉 저항기들인) 임피던스들의 예시이다. 상기 값은 연관된 셀에 포함된 LED 또는 LED들의 비닝 클래스를 지시하는 "라벨" 또는 "서명"의 종류를 나타내도록 선택적으로 결정된다.

예를 들면, (단지 예시로서) 도면에 도시된 네 개의 셀들(0, 1, 2, 3)의 LED 또는 LED들이 네 개의 상이한 비닝 클래스들에 속하는 것을 가정함으로써, 저항기들(R0, R1, R2, R3)은 네 개의 상이한 저항 값들을 갖게 될 것이다. 통상적으로, 이러한 저항 값들은 0 내지 2.2옴의 범위에 있고, 그럼으로써 저항기들의 양단에서의 전압 강하가 LED 동작에 영향을 끼치지 않는 동시에 임의의 상당한 전력 손실이 방지된다. 하한선으로서 0옴을 갖는 범위의 저항 값을 참조하는 것이 논점의 하나 이상의 저항기들이 실제 0 값을 가짐을 강조하도록 의도된다는 것이 인정될 것이다 : 결과적으로, 도면에서 개념적으로 도시되더라도, 실제 상기 저항기는 단지 전도체 라인에 의해 표현될 뿐이며 0-옴의 저항을 갖는 저항기이다. 임의의 경우 이러한 0-값 "저항기"는 임의의 비-0 값과 쉽게 구분될 수 있는 저항(즉, 임피던스) 값을 나타낼 것이다 : 하기에서 더욱 상세한 바와 같이, 여기에 기술되는 장치의 동작은 임피던스들(R0, R1, R2, R3)의 상이한 값들을 구별할 가능성에 의존하며 임피던스들의 절대적 값들에 의존하지는 않는다.

여기에 도시된 현재 바람직한 실시예에서, 저항기들(R0, R1, R2, R3)은 연관된 스위치들(S0, S1, S2, S3)에 단순하게 직렬로 연결되어 있다. 따라서, 각각의 저항기는 연관된 스위치(S0, S1, S2, S3)가 닫힐 때 전도성이 될 것이고(그에 따라 연관된 LED 셀로부터 공급 전류를 편향시킴), 각각의 저항기는 연관된 스위치가 열릴 때 에너지 미공급된다(반면에 연관된 셀들의 상응하는 LED 또는 LED들은 에너지 공급/작동됨).

참조부호들 80 내지 83은 각각의 셀(0, 1, 2, 3) 양단(또는 동일하게, 각각의 스위치가 닫힐 때 연관된 저항기들(R0, R1, R2, R3) 양단)에서의 전압 감지 동 작을 제공하기 위하여 아날로그-디지털 변환기(6)로 이어지는 다수의 감지선들을 지시한다.

도면에 도시된 드라이버(블록들 4, 5, 6) 및 LED 모듈(셀들 0, 1, 2, 3) 장치의 동작은 통상적으로 장치가 (처음으로) 작동될 때 자동-조정 위상을 포함한다.

이러한 자동-조정 위상에서, 제어기(5)는 차례로 스위치들(S0, S1, S2, S3)을 닫는다. 각각의 셀 양단의 전압이 A/D 변환기(6)를 통해 제어기(5)에 전달된다. 따라서, 제어기(5)는 저항기들(R0, R1, R2, R3) 양단에서의 전압 강하를 "감지"하기 위한 상태에 있다.

이러한 방식으로, 제어기(5)는 지시된 바와 같이 각각의 셀의 LED 또는 LED들의 비닝 클래스를 식별하는 "라벨" 또는 "서명"의 종류를 나타내는 상기 저항기들의 값을 "판독"하기 위한 상태에 있다.

따라서, 제어기(5)는 다양한 셀들(0 내지 3)의 비닝 클래스들을 "학습"하기 위한 상태에 있고 스위치들(S0, S1, S2, S3)의 구동 동작을 적응시킴으로써(즉, 원하는 동작, 즉 선택적인 어두워지게 하고 방출되는 전체 방사의 색을 변화시키고, 튜너블-백색 동작 등등을 달성하기 위하여 PWM 구동법에 따라, 상기 스위치들을 선택적으로 "온" 및 "오프"함으로써) (공지된 타입의) 자신의 전류 제어 루틴을 시작할 수 있다.

예를 들면, 두 개의 상이한 휘도 값들, L₁, L₂, 및 두 개의 방출 파장들, B₁, B₂에 기초하여 어쩌면 네 개의 비닝 클래스들(Ⅰ 내지 Ⅳ)에 할당된 두 개의 개념적 으로 동일한 셀들에 관하여 앞서 기술된 예시를 다시 참조할 수 있다. 모든 다른 파라미터들이 동일하고, 예를 들면 B₁> B₂인 경우, (더 높은 휘도 값, 즉 B₁을 갖는) "클래스 Ⅰ" 또는 "클래스 Ⅱ" 셀이 각각 "클래스 Ⅲ" 셀 또는 "클래스 Ⅳ" 셀과 비교하여 더 짧은 간격들로 "온" 구동될 것이며, 그 이유는 상기 "클래스 Ⅲ" 셀 또는 "클래스 Ⅳ" 셀이 더 낮은 휘도 값, 즉 B₂를 갖기 때문이다.

병렬적으로, 제어기(5)는 하기와 같은 다수의 추가적인 감지/검출 기능들을 수행하기 위하여 A/D 변환기(6)를 통해 릴레이된 것으로서 라인들(80 내지 83)을 통해 획득된 감지 신호들에 의존적일 수 있다 :

- 예를 들어 임의의 스위치가 필요할 시에 열리거나 닫히는 것에 실패함으로 인해 발생하는 기능 불량을 검출하기 위하여 스위치들(S0, S1, S2, S3)의 적합한 동작을 검출,

- 각각의 LED 셀의 적합한 동작을 검출(연관된 스위치가 열리고 셀을 통해 흐를 것으로 예상되는 전류가 실제 상기 셀을 통해 흐르지 않을 때 원치 않는 개방-회로 조건들을 어쩌면 다시 검출함으로써, 또는 스위치가 닫히고 이와 같이 저항기를 통한 어떠한 전류 흐름도 셀을 통해 단락될 때 LED 셀의 원치 않는 단락 조건을 검출함으로써), 및

- 각각의 셀(0, 1, 2, 3) 양단의 전압을 측정 - 그에 따라 온도(예컨대, 원치않는 과열), 노화 현상 또는 설계 장치들을 초과하는 전력 소비량에서의 변화를 감시하는 상태가 됨 -.

당업자는 저항기들(R0, R1, R2, R3)과 같은 저항기들이 가능한 대안들의 폭넓은 팔레트에서 단 하나의 선택적 예시임을 알 것이다. 예를 들면, (여기에서 기술된 바와 같이 dc 드라이브에 위치한) LED 모듈의 ac 드라이브의 경우 상이한 인덕턴스 값들을 갖는 인덕터들이 셀들 내 다양한 LED들의 비닝 클래스들을 "라벨"하거나 "서명"하기 위하여 사용될 수 있다. 유사하게, 상이한 용량성 값들을 갖는 커패시터들이 여기에 기술된 장치를 다른 형태로 구현하는 것에 대하여 표현할 수 있다.

앞서 기술된 임피던스 감지 기능을 제공하는 저항기들(R0, R1, R2, R3)의 실제적 회로 구현들은 예를 들어 박막, 후막 또는 IC 기술과 같은 대안 장치들 및 이산 소자들 모두를 재분류하는 것을 포함할 수 있다.

특히 바람직한 실시예에서, 저항기들/임피던스들(R0, R1, R2, R3)(몇 개의 저항기들이 표현될 수 있든지 상관없이)은 단일 저항기-(또는 더욱 일반적으로 임피던스-)생성 장치/구성 형태로 제공될 수 있으며, 후속하여 상기 단일 저항기-생성 장치/구성은 셀 LED 또는 LED들이 비닝 목적으로 테스트될 때 소정의 셀과 연관되거나 제조 프로세스 중에 심지어 업스트림의 경우 정의가 명확한 임피던스 값으로 "트리밍"된다. 이러한 단일 임피던스-생성 장치/구성의 예시는 스트립형 저항기(예컨대, 마이크로스트립 저항기)이며, 스트립형 저항기는 아마도 연관된 셀을 지지하는 동일한 보드상에 제공되며; 상기 스트립의 길이(및 그에 따른 상기 스트립의 임피던스 값)은 그런 다음 연관된 셀의 비닝 클래스의 원하는 "서명"을 나타내는 결과적 임피던스 값을 달성하기 위하여 예컨대 상기 스트립의 길이를 자름으 로써 조절될 수 있다.

최종적으로, 가시광, 자외선(UV), 적외선(IR) 범위와 같은 파장 범위들에서 전자기 방사 이외에도, 당업자는 "광", "발광" 등등과 같은 단어가 LED 기술 및 그에 따른 분야의 영역에서 현재 사용되고 있는 것에 따라 사용된 것임을 알 것이다.

물론, 본 발명의 원리에 대한 편견 없이, 상세한 사항들과 실시예들이 앞서 설명된 바에 있어서 심지어는 상당히 다양화될 수 있으며, 앞서 설명된 바는 단지 예시일 뿐이고 첨부된 청구항들에 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다양화될 수 있다.

Claims

다중-셀 LED 장치로서,

자신의 방출 파장(L₁, L₂) 및 휘도(B₁, B₂) 특징들에 따른 비닝 클래스(binning class)를 갖는 적어도 하나의 각각의 LED를 각각 포함하는 다수의 셀들(0, 1, 2, 3),

상기 셀들(0, 1, 2, 3)에 각각 커플링된 다수의 임피던스 소자들(R0, R1, R2, R3) - 상기 각각의 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)는 각각의 셀(0, 1, 2, 3)에 포함되는 상기 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 가짐 -, 및

상기 임피던스 소자들(R0, R1, R2, R3)의 임피던스 값들을 감지(6, 80, 81, 82, 83)하고 셀에 커플링된 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)에 의해 지시된 바와 같은 각각의 비닝 클래스에 따라 상기 각각의 셀(0, 1, 2, 3)을 적응적으로 구동하도록 구성되는 제어기(5)를 포함하는,

다중-셀 LED 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 임피던스 소자들은 저항기들(R0, R1, R2, R3)이며, 이로써 상기 임피던스 값이 저항 값인,

다중-셀 LED 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 임피던스 소자들(R0, R1, R2, R3) 중에서 적어도 하나가 0 임피던스 값을 갖는,

다중-셀 LED 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 셀들(0, 1, 2, 3)의 각각에 커플링되어, 각각의 셀의 임피던스 값을 감지하기 위하여 각각의 셀(0, 1, 2, 3)에 커플링된 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)를 선택적으로 작동시키기 위한 스위치(S0, S1, S2, S3)를 포함하는,

다중-셀 LED 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 셀들(0, 1, 2, 3)에 에너지를 공급하기 위한 전류 흐름을 생성하기 위한 전력원(4), 및

각각의 셀(0, 1, 2, 3) 내 적어도 하나의 LED로의 전류 흐름 및 상기 LED로부터의 전류 흐름을 선택적으로 편향시키기 위하여 상기 각각의 셀(0, 1, 2, 3)에 커플링된 스위치(S0, S1, S2, S3)를 포함하는,

다중-셀 LED 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)는 상기 스위치(S0, S1, S2, S3)에 직렬 연결되는,

다중-셀 LED 장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

셀들(0, 1, 2, 3)의 각각에 선택적으로 에너지 공급 및 에너지 미공급하기 위하여 상기 셀들(0, 1, 2, 3)의 각각에 커플링된 상기 스위치(S0, S1, S2, S3)를 선택적으로 개폐하기 위한 제어기(5)를 포함하는,

다중-셀 LED 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제어기(5)는,

상기 각각의 셀들(0, 1, 2, 3)에 커플링된 각각의 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3) 및 상기 셀들(0, 1, 2, 3)에 포함된 상기 적어도 하나의 LED 중에서 적어도 하나의 양단에 인가된 전압을 감지하기 위한 센서(6)에 커플링된,

다중-셀 LED 장치.
다중-셀 LED 장치를 위한 LED 셀(0, 1, 2, 3)로서,

자신의 방출 파장(L₁, L₂) 및 휘도(B1, B2) 특징들에 따른 비닝 클래스(binning class)를 갖는 적어도 하나의 LED,

상기 셀들(0, 1, 2, 3)에 커플링된 임피던스 소자들(R0, R1, R2, R3) - 상기 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)는 상기 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 가짐 -을 포함하는,

LED 셀.
제 9 항에 있어서,

상기 임피던스 소자는 저항기들(R0, R1, R2, R3)이며, 이로써 상기 임피던스 값이 저항 값인,

LED 셀.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

셀의 임피던스 값을 감지하기 위하여 상기 셀들(0, 1, 2, 3)에 커플링된 상기 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)를 선택적으로 작동시키기 위한 스위치(S0, S1, S2, S3)를 포함하는,

LED 셀.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

셀(0, 1, 2, 3) 내 적어도 하나의 LED로의 전류 흐름 및 상기 LED로부터의 전류 흐름을 선택적으로 편향시키기 위하여 상기 셀(0, 1, 2, 3)에 커플링된 스위치(S0, S1, S2, S3)를 포함하는,

LED 셀.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)는 상기 스위치(S0, S1, S2, S3)에 직렬 연결되는,

LED 셀.
다중-셀 LED 장치들을 위한 LED 셀들(0, 1, 2, 3)의 제조 방법으로서,

상기 셀들은 자신의 방출 파장(L₁, L₂) 및 휘도(B1, B2) 특징들에 따른 비닝 클래스(binning class)를 갖는 적어도 하나의 각각의 LED를 포함하고,

상기 방법은,

상기 셀들(0, 1, 2, 3)과 임피던스 소자들(R0, R1, R2, R3)을 각각 커플링하는 단계를 포함하며, 상기 각각의 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)는 각각의 셀(0, 1, 2, 3)에 포함된 상기 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 가지는,

제조 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 임피던스 소자는 저항기들(R0, R1, R2, R3)이며, 이로써 상기 임피던스 값이 저항 값인,

제조 방법.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,

임피던스 소자의 임피던스 값을 감지하기 위하여 상기 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)를 선택적으로 작동시키기 위한 스위치(S0, S1, S2, S3)를 상기 셀들(0, 1, 2, 3)과 커플링하는 단계를 포함하는,

제조 방법.
제 14 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 셀(0, 1, 2, 3) 내 적어도 하나의 LED로의 전류 흐름 및 상기 LED로부터의 전류 흐름을 선택적으로 편향시키기 위하여 상기 셀들(0, 1, 2, 3)과 스위치(S0, S1, S2, S3)를 커플링하는 단계를 포함하는,

제조 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

상기 임피던스 소자(R0, R1, R2, R3)와 상기 스위치(S0, S1, S2, S3)를 직렬 연결하는 단계를 포함하는,

제조 방법.
제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 셀(0, 1, 2, 3)을 임피던스-생성 소자와 커플링하는 단계, 및

상기 적어도 하나의 LED의 비닝 클래스를 지시하는 임피던스 값을 갖도록 상기 임피던스 생성 소자를 트리밍(trimming)하는 단계를 포함하는,

제조 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 임피던스-생성 소자는 스트립형 임피던스 소자이고, 상기 트리밍 단계는 상기 스트립형 임피던스 소자의 길이를 자르는 과정을 포함하는,

제조 방법.